أضواء على الأبحاث

نجاح في إنتاج فوتونات متشابكة

  • Published online:

Jin Liu

نجح علماء أخيرًا في إنتاج تيار يمكن الاعتماد عليه من الفوتونات المتشابكة، وهو ما يعدّ تقدمًا بمقدوره تعزيز التقنيات الكمية.

تحتاج شبكات الاتصالات الكمّية والحواسيب الكمّية إلى فوتونات "متشابكة"؛ وهي أزواج من جسيمات ضوئية مرتبطة ارتباطًا أصيلًا، ويمكن أن تحمل إشارات فائقة الأمان، وتساعد في معالجة عمليات الحوسبة الكمية. بيد أنه من الصعب إنتاج هذه الأزواج الفوتونية الهشّة. وقد سعى الباحثون لسنوات عديدة إلى إيجاد طريقة موثوقة لإنتاج تيار عالي الجودة منها.

أحاط شوهوا وانج وزملاؤه من جامعة صان يات-سن في جوانجو بالصين شبه موصل نانومتري، يسمّى النقطة الكمية، بحلقات متَّحدة المركز مصنوعة من مركب زرنيخيد الألومنيوم جاليوم. وعندما سلَّط الباحثون الليزر على شبه الموصل، أطلقت النقطة فوتونات متشابكة، انعكستْ عدّة مرات عن طريق الحلقات، ووُجِّهَت في النهاية إلى عدسة، ثم جمعت العدسة بعد ذلك الفوتونات بكفاءة، مضخِمة من الإشارة الكمية المرصودة.

وينتج مصدر الفوتونات هذا - الذي يمكن دمجه بسهولة في شريحة حاسوب- دفقًا ساطعًا وثابتًا من فوتونات يصعب تمييزها عن بعضها. وسيكون توفير إمداد يُعتمد عليه من هذه الفوتونات بالغ الأهمية؛ لترحيل الإشارات الكمية على مسافات طويلة، ولتصميم حواسيب كمية عالية الأداء.

(Nature Nanotechnol. http://doi.org/c42v (2019