تتجمع الفوتونات في ثلاثيات بفضل ذرتين ⚡ экспресс
تخيّل ازدحامًا مروريًا: سيارة تعيق أخرى. ابتكر العلماء شريحة تتحرك فيها جسيمات الضوء (الفوتونات) عبر دليل موجي وتتفاعل مع ذرات اصطناعية. بإضافة المزيد من الذرات، تمكّنوا من جعل الفوتونات تشكل مجموعات ثلاثية — مثل إشارة من ثلاث ومضات. ماذا سيحدث لو أصبح عدد الذرات مئات؟
الضوء هو تيار من الفوتونات. في دليل موجي خاص يشبه ممرًا ضيقًا، تمرر الذرة التي تعمل 'كحارس بوابة' الفوتونات فرادى عادةً. وتدرس هذه الظاهرة التحليل الطيفي للجسيمات المفردة.
عند وضع 'حارسين' متجاورين، فإنهما يجبران الفوتونات على التجمع في ثلاثيات. وفي التجربة، حققت ذرتان اصطناعيتان - وهما في جوهرهما دارات فائقة التوصيل دقيقة - متصلتان بدليل موجي مشترك، هذا التأثير بالضبط. الفوتونات التي تتجاهل بعضها البعض في الظروف العادية، تبدأ فجأة في التحرك في مجموعات ثلاثية. لا تزال تنطلق بسرعة سرعة الضوء، لكن سلوكها الآن مختلف جذريًا. تتوافق هذه النتيجة مع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات وتفتح الطريق أمام بصريات كمومية متعددة المهام.
لطالما حلم بهذا رواد البصريات الكمومية لعقود: ليونارد ماندل وروي غلاوبر.
🎯 لرؤية فوتونات مفردة، تحتاج إلى ظلام تام وكواشف فائقة الحساسية. في المصباح العادي، أعدادها هائلة لدرجة أن العدّ لا معنى له.
🎬 في الخيال العلمي، يعد الاتصال الكمومي بنقل فوري للبيانات. ثلاثيات الفوتونات ليست قادرة على ذلك بعد، لكنها تساعد في فهم العالم الكمومي بشكل أفضل.