[the_ad_placement id="scine_before_content"]

استخدام الضوء لتخزين المعلومات.. هل نجح العلماء في ذلك!

نقل فريق من العلماء بقيادة الأستاذ الجامعي باتريك ويند باسينجر Patrick Windpassinger من جامعة ماينز بنجاح ضوءًا مخزّنًا في ذاكرة كمّية لمسافة 1.2 ميلليمتر. وأظهر فريقه أن عملية التحكم بالنقل وحركاتها تؤثر تأثيرًا صغيرًا فقط على خواص الضوء المُخزّن.

استخدم الباحثون ذرّات الروبيديومrubidium-87 فائق البرودة كوسط تخزين للضوء لتحقيق كفاءة تخزين عالية وديمومة عالية.

قال البروفيسور باتريك متحدّثًا عن العملية المعقدة: «لقد خزّنا الضوء عن طريق وضعه في حقيبة، فقط في حالتنا هذه صُنعت الحقيبة من سحابة ذرات باردة. ثم حرّكنا هذه الحقيبة عبر مسافة قصيرة واستخرجنا الضوء بعدها مجددًا. هذا شيء مهم جدًا ليس فقط للفيزياء بشكل عام وإنما للاتصالات الكمّية ككل، لأن الضوء لا يسهل التقاطه لذلك إذا أردت نقله إلى مكان آخر بأسلوب تقليدي، سيؤدي ذلك إلى خسارته.»

تُعتبر المعالجة المضبوطة وتخزين المعلومات الكمّية واستردادها شروط أساسية حين نحتاجها لتحقيق التقدم في الاتصالات الكمّية ولمعالجة العمليات الحاسوبية المشابهة في المجال الكمّي. الذكريات البصرية الكمّية التي تسمح بتخزين واسترداد المعلومات الكمية المحمولة بالضوء حسب الطلب هي أساسية لاتصالات الشبكات الكمية القابلة للتطوير. كما أنها يمكن أن تكون كبيرة الأهمية في صناعة أجهزة خفض التشويش الكمّية أو أدوات الحوسبة الكمية الخطية. أثبت تجمّع من الذرات أنه مناسب للتخزين، واسترداد المعلومات الكمية البصرية في السنوات السابقة باستخدام تقنية تُعرف بالصورة الشفافة الناتجة عن المغنطة الإلكترونية (EIT). يمكن أن نحجز نبضات ضوئية خارجية وخريطة متماسكة لنخلق اهتياج جماعي في الذرات المخزنة. نستطيع استرداد الضوء بكفاءة عالية طالما أصبحت هذه العملية قابلة للعكس.

الهدف المستقبلي هو تطوير ذاكرة مضمار ضوئية

وصف البروفيسور باتريك هو وزملاؤه في بحثهم المنشور الأخير النقل المضبوط النشط لضوء مخزّن عبر مساحات أكثر من مساحة التخزين المتوسط. وقد طوّروا منذ وقت ما قديمًا، تقنيةً تسمح لطاقم الذرات الباردة أن تُنقَل إلى حزام صوري ناقل، والذي ينتج عن شعاعيْ ليزر. ميزة هذه الطريقة هي القدرة على نقل ووضع كمية كبيرة من الذرات نسبيا بدقة عالية دون أي خسارة تُذكر في الذرات ودون تسخين الذرات بشكل غير مقصود.

نجح علماء الفيزياء حاليًا في استخدام هذه الطريقة لنقل السحابات الذرية التي تُستخدم كذاكرة ضوئية. يُمكننا لاحقًا استرجاع جميع المعلومات الضوئية المخزنة إلى مكان آخر. لتوضيح هذا المفهوم: تطور أجهزة الكمّية الحديثة، مثل ذاكرة المضمار للضوء مع قسمي قراءة وكتابة منفصلين ممكن التحقيق في المستقبل.

المصادر: 1