نظرة فائقة السرعة إلى ارتجاف الضوء الكمومي ⚡ экспресс
كان علم قياس الأتوثانية مقتصرًا في السابق على قياسات الحقول الضوئية الكلاسيكية، تاركًا تأثير التقلبات الكمومية دون دراسة. وقد تبيّن أن التقطيع الأتوثاني للضوء الكمومي الساطع حسّاس للتقلبات الكمومية على المقياس الأتوثاني. تسمح التضمينات دون الدورية باستخلاص خصائص تربيع الحقل المضغوط في أنظمة تصل فيها طرق التصوير المقطعي التقليدية إلى حدودها القصوى. لقد طُوِّرت منظومة بصرية كمومية كاملة للتقطيع الأتوثاني، تتيح التحقق من الانضغاط الكمومي دون حد ضوضاء الطلقة، مما يتغلب على مشكلة التصوير المقطعي للإشعاع الكمومي الساطع. وهذا يفتح الطريق أمام علم قياس التقلبات الحقلية بدقة زمنية أتوثانية.
موجة الضوء ليست ملساء تماماً أبداً، فالتموّج الكمومي يهزّها باستمرار. هذه الهزّات التي تكاد لا تُرى درسها الحائز على جائزة نوبل روي غلوبر، واضعاً أساس البصريات الكمومية. تمكّن الفيزيائيون الآن من تجميد هذا التموج. استخدموا التحليل الطيفي مع ومضات تدوم أتوثانية – أي جزء من المليار من المليار من الثانية. تقذف الومضة الإلكترونات خارج الذرات قبل أن يتمكّن التموج من التأرجح. نمط انبعاث الإلكترونات أشبه بصورة فوتوغرافية للارتجاف نفسه. كانت طرق القياس الضوئي السابقة عاجزة أمام الضوء الساطع بسبب ضوضاء الطلقة – التحبب العشوائي لسيل الفوتونات. يتجاوز هذا الأسلوب الأتوثاني تلك العائق.
ويتجلّى الأسلوب بشكل خاص مع الضوء «المضغوط». فيه يُعاد توزيع اللايقين الكمومي: يُخفّض الارتجاف في خاصية على حساب تضخيمه في أخرى. يشبه ذلك تموجاً تضغطه بإصبعك: تصبح الموجات أضيق من جهة لكنها تتمدد من الجهة الأخرى. يرى العلماء الآن هذا الضغط مباشرة. يُستخدم الضوء المضغوط فعلاً في كواشف الموجات الثقالية، مما يجعلها فائقة الحساسية، وسيُسهّل هذا المنهج الجديد استخدامه في الحواسيب الكمومية والاتصالات، حيث تكون سرعة الضوء حاسمة.
🎯 في الثانية الواحدة عدد من الأتوثانية يساوي عدد الثواني التي انقضت منذ الانفجار العظيم حتى يومنا هذا.