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

شعاع الليزر يشبه وترًا مشدودًا: حتى في الصمت التام، يهتز قليلًا بشكل يكاد لا يُلحظ. هذا الاهتزاز هو الضجيج الكمومي، وهو يعيق إجراء قياسات فائقة الدقة. يبحث الفيزيائيون منذ زمن طويل عن طريقة لتهدئة الوتر، وإحدى هذه الطرق هي «ضغط» الضوء: تقليل الاهتزاز في اتجاه واحد، مع السماح له بالزيادة في اتجاه آخر.

في الدراسة الجديدة، استخدم العلماء بلورة من نيوبات الليثيوم (Lithium Niobate) — وهي مادة قادرة على تحويل الضوء — ومرروا عبرها شعاع ليزر. ضغطت البلورة الضوء بمقدار 12.1 ديسيبل، أي خفضت الضجيج الكمومي بمقدار 16 مرة تقريبًا. وهذا رقم قياسي لهذا النوع من الأجهزة. في السابق، كان العائق هو أن الشعاع المضغوط لم يكن مطابقًا في شكله للشعاع المرجعي الذي يُقارن به، مما أدى إلى فقدان جزء من الضوء.

لتصحيح ذلك، وضع العلماء في مسار الشعاع المرجعي مُعدِّل ضوء مكانيًا (Spatial Light Modulator) — وهو جهاز يمكنه تغيير شكل الشعاع، مثلما يتغير شكل الطين تحت الأيدي. كان المُعدِّل مُتحكمًا فيه بواسطة خوارزمية تعلم آلي: فهي تختار تلقائيًا الشكل الذي يحقق أقصى ضغط. استخدمت الخوارزمية انعكاسًا مزدوجًا للحصول على مزيد من الخيارات للضبط.

في النهاية، تطابق الشعاع والإشارة المرجعية بشكل شبه مثالي، وانخفض فقدان الضوء. الآن يمكن استخدام الضوء المضغوط في كاشفات الموجات الثقالية، حيث تكون كل ذرة ضوء مهمة. وأيضًا في الحواسيب الكمومية وأنظمة الاتصالات، حيث الضجيج هو العدو الأول.