ليزر يعمل باستخدام مبادئ كمومية مثل التشابك أو السلوك الذري الجماعي.الليزر الكمومي هو مصدر ضوء يتجاوز المبدأ التقليدي للانبعاث المحفَّز، مستفيدًا من التأثيرات الميكانيكية الكمومية مثل التشابك أو الترابط الذري الجماعي أو الضوء المضغوط لتوليد الإشعاع أو تشكيله. وعلى عكس الليزر التقليدي، حيث تنبعث الذرات بشكل مستقل (وإن كان في طور واحد)، يمكن أن يتضمن الليزر الكمومي ذرات مترابطة "تستمع" إلى بعضها البعض، مما يؤدي إلى خصائص ضوضاء مختلفة جوهريًا، أو إحصاءات فوتونية مختلفة، أو حتى القدرة على العمل دون انعكاس سكاني تقليدي. هذا المفهوم أساسي لاستكشاف الحدود بين البصريات الكمومية وفيزياء الليزر، ويَعِد بمصادر ضوء بخصائص لا يمكن تحقيقها بالوسائل التقليدية.
وُضعت الأسس النظرية في الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي، مع مساهمات رئيسية من باحثين مثل مارلان سكولي وهربرت والثر، اللذين اقترحا "الليزر الميكروي" واستكشفا تأثيرات الترابط الكمومي في الليزر. ومع ذلك، يُستخدم مصطلح "الليزر الكمومي" بشكل واسع، ولا يُنسب اختراعه إلى شخص واحد.
في الليزر القياسي، تُحفَّز الذرات المثارة لانبعاث فوتونات في طور واحد، مما ينتج ضوءًا مترابطًا. في الليزر الكمومي، يُحضَّر الوسط النشط في حالة كمومية جماعية—على سبيل المثال، تراكب أو حالة متشابكة—بحيث لا تكون أحداث الانبعاث مستقلة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق اقتران الذرات بحقل تجويف مشترك أو باستخدام تفاعلات هندسية تجعل الذرات تتصرف ككيان كمومي واحد. النتيجة هي أن الضوء المنبعث يمكن أن يكون له ضوضاء شدة مخفضة (ضوء مضغوط)، أو إحصاءات فوتونية دون بواسونية، أو حتى يُظهر تشابكًا بين الضوء والمجموعة الذرية.
تُستكشف الليزرات الكمومية لإجراء قياسات فائقة الدقة، والاتصالات الكمومية، وكعناصر بناء للشبكات الكمومية، حيث يمكن لخصائص ضوئها غير التقليدية أن تعزز الحساسية أو تتيح نقل المعلومات بشكل آمن.
في الليزر الكمومي، يمكن أن تكون الذرات مترابطة بقوة بحيث يكون الضوء الذي تنبعثه "هادئًا"—مع تقلبات في الشدة أقل من حد الضوضاء الكلاسيكي، وهو إنجاز مستحيل لليزر تقليدي.
لا مقالات بعد