في جامعة TU Wien، تم بناء نظام يخلق تفاعلًا قويًا بين فوتونين فقط. وهذا التفاعل قوي جدًا لدرجة أن معدل حدوث الفوتونات يتغير بمقدار 180 درجة.
بقلم نسيم هدار
في العادة، لا تؤثر موجات الضوء على بعضها البعض - يمكن لموجات الضوء أن تمر عبر بعضها البعض دون أي تأثير على بعضها البعض. لا يمكن الاقتران بين الفوتونات إلا بمساعدة مواد خاصة وضوء شديد الشدة. تمكن العلماء في فيينا من إنشاء اقتران قوي بين فوتونين، وهو إنجاز مهم للبصريات الكمومية.
يعد التفاعل بين الفوتونات أمرًا ضروريًا للعديد من تطبيقات تكنولوجيا الكم، على سبيل المثال، يعد هذا شرطًا ضروريًا لنقل المعلومات في القنوات الكمومية التي لا يمكن الاستماع إليها، أو لبناء بوابات منطقية بصرية. نجح العلماء في جامعة فيينا للتكنولوجيا (TU Wien) في إجراء اقتران قوي بين فوتونين منفردين. ونشرت نتائج التجربة في المجلة العلمية Nature Photonics.
يقول البروفيسور أرنو راوشنبيوتل، من معهد الفيزياء الذرية ودون الذرية، TU Wien: "لكي يكون هناك تفاعل بين موجات الضوء، نستخدم ما يعرف بالوسائط غير الخطية". وللضوء تأثير على خواص هذه المواد، والمادة بدورها تؤثر على الضوء مما يؤدي إلى اقتران غير مباشر بين الفوتونات. ومع ذلك، في هذه التقنية، يمكن استخدام شدة الضوء القوية فقط، عندما يتعلق الأمر بالعديد من الفوتونات.
في جامعة TU Wien، تم بناء نظام يخلق تفاعلًا قويًا بين فوتونين فقط. وهذا التفاعل قوي جدًا لدرجة أن معدل حدوث الفوتونات يتغير بمقدار 180 درجة. ووفقا للبروفيسور روشانبوتل، فإن هذا يشبه البندول، الذي من المفترض أن يتحرك إلى جانب واحد، ولكن بسبب الاقتران مع البندول الثاني، فإنه يتحرك إلى الجانب الآخر. لا يوجد، ولا يمكن أن يكون، تغيير أكثر جذرية في تأرجح البندول. وبهذه الطريقة يتم تحقيق أقوى تفاعل بأقل شدة ممكنة للضوء.
ولجعل ذلك ممكنًا، يتم إرسال الفوتون في رحلة غير محتملة. يتم توصيل ألياف زجاجية رقيقة جدًا بغرفة مرنان صغيرة على شكل قارورة، بحيث يمكن للضوء أن يدخل إلى غرفة الرنان، ويتحرك في دوائر، ويعود إلى الألياف الزجاجية. يؤدي هذا الانعطاف عبر الخلية الكهروضوئية إلى عكس معدل سقوط الفوتون بمقدار 180 درجة. ومن ناحية أخرى، عندما ترتبط ذرة روبيديوم واحدة بالخلية الرنانة، يتغير النظام بشكل كبير. ونظرًا لوجود الذرة، لا يدخل الضوء أبدًا إلى غرفة الرنين ولا يحدث انعكاس لهذه الظاهرة. تتغير الأمور عندما يصل فوتونان في نفس الوقت. الذرة هي "مادة ماصة" يمكن أن تدخل في حالة التشبع. تمتص الذرة الفوتون لفترة قصيرة ثم يتم إطلاقه في الخلية الرنانة. وفي الوقت نفسه، لا تستطيع الذرة امتصاص المزيد من الفوتونات. إذا وصل فوتونان في نفس الوقت، فيمكن امتصاص أحدهما فقط، بينما لا يزال من الممكن أن يتعرض الآخر للانعكاس.
ومن وجهة نظر ميكانيكا الكم، لا يوجد فرق بين الفوتونين. لا يمكن فهمها إلا على أنها جسم واحد يشبه الموجة موجود في غرفة الرنين والألياف الزجاجية في نفس الوقت. لا يمكن تمييز الفوتونات، فلا يمكن تحديد أي منها تم امتصاصه وأي منها قد مر. عندما اصطدم الفوتونان بالرنان في الوقت نفسه، شهد كل منهما معًا تغيرًا في معدل حدوثه بمقدار 180 درجة. يظهر فوتونان متفاعلان يصلان في نفس الوقت سلوكًا مختلفًا تمامًا عن الفوتونات المنفردة.
يقول البروفيسور روشانبيتال: "بهذه الطريقة، من الممكن خلق حالة من الاختلاط الأقصى بين الفوتونات". مثل هذه الشروط مطلوبة في جميع مجالات البصريات الكمومية - النقل الآني الكمي، أو الترانزستورات الضوئية، والتي يمكن استخدامها في الحوسبة الكمومية. ومن المزايا الكبيرة للنظام الجديد أنه يعتمد على تقنية الألياف الزجاجية المستخدمة بالفعل في الاتصالات عبر الإنترنت. تتوافق الألياف الزجاجية و"الزجاجات النانوية" تمامًا مع التقنيات الحالية. يعد الإنشاء المستهدف لتفاعل قوي بين الفوتون والفوتون خطوة مهمة نحو إنشاء شبكة معلومات كمومية عالمية لنقل البيانات المقاومة للتنصت على المكالمات الهاتفية
تعليقات 21
لقد قمت بتحميل التقرير الثامن الليلة وهناك مقابلتين إضافيتين تحتاجان إلى فك شفرتهما من خلال ضجيج الخلفية.
أتمنى أن يكون لدي صبر لا نهاية له ...
أبي
ليس عليك الاهتمام بأي شيء....استمتع هناك!
معجزات، أعدك بأن أعتني عندما أعود إلى إسرائيل.
تم انشائه
هل رأيت من هو كاتب المقال؟
تم انشائه،
تعليقاتك أيضًا معيبة بسبب "القناع الرقيق للأهمية الذاتية المفرطة"
ألبينزا,
قصدت أنني لا أملك الصبر اللامتناهي الذي لديك للتجادل مع مثيري الشغب القهريين وفقط الأشخاص العاديين غير المتعلمين الذين يتعطرون إلى درجة عدم وجود ما يكفي ...
معجزات,
إذا كان بإمكاني الحصول على ثرثار لا يكل مثلك للرد بجملة واحدة - فهذا يكفي بالنسبة لي.
تم انشائه،
هل لي أن أسأل ما الذي تقصده بالضبط بعبارة "أنا لست ألبانزو"؟ باستثناء التافهة، أنني وأنت لسنا واحدًا.
ג
لقد أشرت إلى العلم والطبيعة. هذه تكلف المال، وهي متعمقة للغاية من الناحية الفنية.
لا أفهم ماذا تريد أن تكون هنا.
المعجزات
ويفضل أن يكون ذلك في موقع يدعي أنه ذو شعبية علمية (رغم أنه مرتبط بمن كرر السؤال ويبحث عن طرق لتبرير نفسه وطريقه المتعرج أمام المتدينين بكل الطرق الممكنة)
سيكون هناك كلام واضح للجميع.
ג
تم نشر العلوم هنا لأنها مثيرة للاهتمام وسهلة الفهم. هل أردت أن تكون هناك مقارنات هنا؟
لي
أنت بريء جدا
هل تتوقع أن يكون هناك علم في موقع لا علاقة له بالعلم؟
تريد العلم، اذهب إلى الطبيعة أو العلوم.
تم انشائه
ومن جديد نواصل النقاش..
معجزات,
لا تجادل بل تحاول التنوير. يحتاج كل شخص إلى معرفة حدوده الموضوعية. بائع البطيخ لن يكون جراح قلب حتى لو تناول "العصير الأحمر" كل يوم وطوال اليوم. إنه أمر بسيط وواضح للغاية، وليس من الواضح لماذا لم يشير أحد هنا إلى ذلك. إن المناقشات الكاملة التي لا نهاية لها تضر الجميع - وخاصة المتناظرين.
تم انشائه
لماذا يخوض صفك جدالاً خاملاً هنا، بالضبط من النوع الذي تسخر منه؟
المقال غير واضح
حتى في المنشور الأصلي لا يوجد شيء واضح ولا يوجد رابط لأي مقال علمي يشرح شيئا
لا توجد أيضا نتائج للتجارب
فتحة الفم،
ومن من العلماء هنا يفهم حتى ما هو الدليل وما هو الدليل؟ هذه المصطلحات ليست واضحة تمامًا حتى بالنسبة لأكثر المحترفين احترافًا في أي مجال. ومن ناحية أخرى، فإن الجاهل تمامًا على يقين من أنه يعرف شكل الدليل أو البرهان. وهذا مثال واضح على المناقشات الضحلة التي لا نهاية لها حول لا شيء الذي يجري هنا. وإلى هذا الوحل هل تحاول أن تجرني مع "مقدم الأدلة" الخاص بك؟ كنت تمزح... أنا لست ألبانزو.
نبارة، لا يقرأ عند طلب الدليل أو على الأقل الدليل. يرجى تقديم أدلة على ادعاءاتك، وإعطاء أمثلة على المناقشات حول موضوع التشابك "الذي يكون مستواه منخفضًا للغاية والغرض منه علامة استفهام كبيرة". وأن "غرضهم هو علامة استفهام كبيرة". شكرا
معجزات أنت مخطئ
هذا ليس بالضبط كيف تتعلم. هذه هي الطريقة المختصرة والمؤكدة لتحديد جميع الأخطاء والمفاهيم الخاطئة المحتملة. كما أن الإسهاب الذي لا نهاية له قد يجعل المتحدث يعتقد أنه يفهم أمرا ما وأن رأيه في الموضوع له بعض الأهمية، مما قد يحوله إلى مشاغب قهري. هذا الموقع مليء بالمناقشات القديمة التي لا نهاية لها تحت ستار رقيق من الأهمية الذاتية المفرطة، والمناقشات التي مستواها منخفض للغاية والتي يكون هدفها علامة استفهام كبيرة.
تم انشائه
هكذا تتعلم…. مهتم ويسأل ويجادل أيضًا.
حسنًا؟ أين كل العلماء الذين يستطيعون الجدال لأشهر حول التشابك دون أن يفهموا ولو معلومة واحدة في هذا المجال؟ (مثل أي موضوع آخر يتم نشره بالطبع)