رسائل ضوئية تحت السيطرة: شريحة جديدة للاتصال الكمومي سريع
يمكن استخدام الضوء كحامل للرسائل السرية، تمامًا كحامل يَنقل الرسائل. ولكن لضمان عدم فقدان أي حرف، يجب استقباله والتحقق منه بسرعة فائقة. الشريحة الجديدة المصنوعة من غشاء رقيق من نيوبات الليثيوم تعمل كبوابة دوّارة تُفتح وتُغلق في أجزاء من المليار من الثانية، مما يسمح بمرور النبضات الضوئية في اللحظة المناسبة.
في السابق، كانت هذه البوابات ضخمة وبطيئة. أما هنا، فعندما يصطدم الضوء بالشريحة، يغيّر المجال الكهربائي مساره فورًا. سرعة التبديل تتجاوز 30 مليار مرة في الثانية، وهو أسرع من رفرفة جناح الذبابة. وبفضل ذلك، تستطيع الشريحة توجيه الفوتونات إلى مخارج مختلفة اعتمادًا على زمن وصولها.
عمليًا، هذا يعني إمكانية نقل المفتاح السري عبر الألياف البصرية دون توقف أو تأخير. في التجربة، وُلّد المفتاح بسرعة 25 ألف بت في الثانية وعمل بثبات لمدة 12 ساعة متواصلة. الأمر كما لو كنت تكتب نصًا بسرعة 25 ألف حرف في الثانية لمدة 12 ساعة دون أي خطأ.
كما يمكن للجهاز اختيار الأساس الذي يُقاس به الضوء القادم، تمامًا كضبط البوابة الدوّارة لعرض ممر مختلف. هذا يزيل الثغرة الرئيسية التي قد يستغلها متنصت للتنصت على المحادثة. الآن، يصبح الاتصال ليس فقط سريعًا، بل محميًا حقًا.
نيوبات الليثيوم بلورة شفافة تغيّر خصائصها البصرية تحت تأثير المجال الكهربائي. ولهذا السبب أصبحت أساسًا للمفاتيح فائقة السرعة للضوء.
في مسلسل «ستار تريك» (Star Trek)، يُستخدم الفضاء الفرعي للاتصال الفوري عبر المسافات البعيدة. هنا نتحدث عن شبكات ألياف بصرية أرضية، لكن السرعة والحماية تكادان تكونان خياليتين.