ليزر مصغّر يلفّ الضوء لرقاقات أسرع ✎ سريع

الأصل: "Translationally deformed topological charge nanolaser with an ultrasmall mode volume"
arXiv:2602.13741 · 2026-02-14 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
ابتكار ليزر مصغّر يصدر ضوءًا ملتويًا، مما يفتح الطريق أمام نقل بيانات أكثر كفاءة.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

الضوء عادةً يسير في خط مستقيم، مثل شعاع مصباح يدوي. لكن يمكن لفه مثل الماء في قمع، فتظهر دوامة في الشعاع. هذا الضوء الملتوي قادر على حمل بيانات أكثر: فالدوامات المختلفة لا تتعارض مع بعضها، تمامًا كالقنوات الراديوية المختلفة. كانت المشكلة في صنع مصدر لهذا الضوء صغير بما يكفي ليوضع على رقاقة.

قام المهندسون بتجميع ليزر بحجم أصغر من ميكرومتر مكعب — أي بحجم حبة رمل تقريبًا مصغّرة ألف مرة. داخله، يلتف الضوء تلقائيًا بفضل نمط خاص من ثقوب صغيرة جدًا. يعمل هذا النمط كمتاهة توجّه الضوء فقط في مسار حلزوني. يعمل الليزر بقدرة 0.74 ميكروواط فقط — أي أقل بآلاف المرات من لمبة جهاز التحكم عن بُعد.

الضوء الملتوي يُستخدم بالفعل في الألياف البصرية لنقل معلومات أكثر بعدة مرات عبر قناة واحدة.

مثل هذا المصدر للضوء الدوامي يمكن دمجه مباشرة في المعالجات. عندها ستتمكن الحواسيب من تبادل البيانات ليس بالكهرباء بل بالضوء — بشكل أسرع ومع حرارة أقل. الليزر المتناهي الصغر بشعاع ملتوٍ هو كنافورة صغيرة تطلق بدلًا من تيار الماء تيارًا حلزونيًا من الفوتونات.

الضوء الملتوي يشبه المفتاح الحلزوني: فموجته تدور حول اتجاه الحركة. يسمي العلماء هذا بالزخم الزاوي المداري (orbital angular momentum)، ويمكنه أن يأخذ عددًا لا نهائيًا من القيم، على عكس الاستقطاب العادي الذي له حالتان فقط.

العلماء
Albert EinsteinCharles TownesDavid Wineland
المفاهيم
جهاز نانوفوتوني شحنة طوبولوجية أنبوب نانوي كربوني موصلية حرارية شاذة في البنى النانوية نقل الماء المحصور العوازل الطوبولوجية الرقيقة دوامة بصرية