يضرب ليزر قوي شبه الموصل، فيستجيب بضوء بترددات متعددة — مثل وتر يصدر جوقة من النغمات التوافقية. استُخدم هذا سابقًا في التحليل الطيفي لمراقبة العمليات فائقة السرعة. لكن الفيزيائيين لاحظوا الآن: النغمات التوافقية ليست مستقلة، بل تتصرف وكأنها مربوطة بخيوط غير مرئية.
بقياس نقرات الكواشف بدقة أجهزة قياس الضوء، أثبت العلماء أن هذا الضوء كمومي، ومضغوط ومتشابك. الضوء المضغوط يشبه قلم رصاص يرتجف في اتجاه واحد فقط، بينما يرسم خطًا مثاليًا في الاتجاه الآخر — يُعاد توزيع الإنتروبيا الكمومية، مما يجعل الإشارة أكثر دقة. التشابك يربط الفوتونات في توافقيات مختلفة: التغيير في أحدها يستجيب فورًا في الآخر. الأمر كما لو كان للنغمات جهاز تحكم عن بعد مشترك.
وهكذا تتحول بلورة عادية إلى مصنع للضوء الكمومي من أجل اتصالات وحوسبة آمنة. يستند العمل إلى إسهامات روي غلاوبر وألان أسبيه. أما أسرع توافقية فتومض بتردد يتجاوز في الثانية عدد السنوات منذ الانفجار العظيم — فاتحة نافذة على عالم اللحظات.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.10882
Quantum technologies are powered by platforms to generate complex non-classical states of matter or light to realize applications. We investigate the non-classical properties of high-harmonic generation in semiconductors, an emerging photonic platform. Measuring the click statistics of three double-digit orders, we evaluate witness operators to certify the non-classicality of the generated states. We show that higher-order harmonics driven by a coherent laser are squeezed and entangled. The properties of the emission are well retrieved with an entangled Gaussian state model, obtained by numerical state optimization to multiple observables. Additionally, we perform inter-order heralded measurements to engineer the quantum state of the emission. The heralded states have distinct properties, showing sub-Poissonian photon statistics. Further, we witness the generation of a quantum non-Gaussian state, a resource highly relevant for quantum information. With this, we establish high-harmonic generation as a platform for generating quantum optical resources.
أعلى توافقية ترددًا تومض بسرعة بحيث خلال ثانية واحدة تنجح في الوميض مرات أكثر من عدد السنوات التي عاشها الكون.
في الخيال العلمي، لطالما شكّلت الجسيمات المتشابكة جسرًا للاتصال الفوري عبر المجرات — وهذه التجربة تخطو خطوة نحو هذه التقنية.