نهج جديد للتحكم في "الضوء السائل"
تاريخ النشر: 3rd, November 2023 GMT
أثبت علماء الفيزياء من روسيا وأوروبا قدراتهم على التحكم في "الضوء السائل".
وقالت جامعة "سكولتيك" الروسية في بيان أصدرته إن هذه قفزة نوعية نحو تطوير تقنيات الحوسبة غير التقليدية.
لقد ابتكر علماء الفيزياء الروس والأوروبيون أسلوبا يسمح بالتحكم المرن في الخصائص النشطة لـ"الضوء السائل"، وهي مادة كمومية غريبة لها خصائص الضوء والمادة، فضلا عن كثافة جسيماتها وغيرها من المواصفات، الأمر الذي يجعل العلماء أقرب إلى إنشاء فئة جديدة من الإلكترونيات العالية السرعة، وقد نشرت الدراسة بهذا الشأن في مجلة Physical Review Letters.
وقالت الخدمة الصحفية لـ"سكولتيك"، إن مجموعة من علماء الفيزياء تمكنوا من تحقيق نقلة نوعية على طريق ابتكار تقنيات الحوسبة غير الكلاسيكية، محققة تقدما كبيرا في حل مشكلة التلاعب المكاني وإدارة طاقة "الضوء السائل" في درجة حرارة الغرفة المغلقة. ويفتح هذا التطور بابا جديدا في دراسة جميع الأجهزة المنطقية الضوئية عالية السرعة.
يذكر أن الضوء السائل الكمومي هو تيار من البولاريتونات ، بصفتها أشباه الجسيمات، التي تعمل على إثارة الوسط (الإكسيتون) وجسيم الضوء (الفوتون). أما وجود مكوّن مادي فيتيح فرصة للتحكم في "السائل الضوئي".
وكان العلماء الفيزياء في الماضي يعتقدون أن مثل هذه العناصر لا يمكن أن توجد إلا في ظروف درجات الحرارة القريبة من الصفر المطلق، لكن العلماء الروس والأجانب تمكنوا منذ عدة أعوام من إثبات أنها يمكن أن تنشأ أيضا في درجة حرارة الغرفة.
وقام فريق من العلماء بقيادة بافلوس لاجوداكيس، الأستاذ في جامعة "سكولتيك" بتطوير تكنولوجيا تسمح بالتلاعب بالخصائص الكمومية وموضع "الضوء السائل" بطريقة بسيطة نسبيا باستخدام طبقة من البوليمر المحتوي على الفلور. فهو يتفاعل مع الضوء بطريقة لا تشبه تماما تفاعل الرنان، بصفته بنية بصرية يتم حبس "الضوء السائل" بداخله.
إن التأثير على هذه الطبقة بأشعة الليزر ذات الألوان المختلفة يجعل من الممكن التحكم في الخصائص البصرية للوسط الذي يتولد فيه "الضوء السائل" في درجة حرارة الغرفة، الأمر الذي يمنح العلماء القدرة على التحكم بالمرونة والسرعة وكثافة المادة وبنيتها وخصائص الطاقة الخاصة بها باستخدام الفوتونات فقط، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير أجهزة حوسبة البولاريتون المعتمدة على الضوء السائل.
ويفتح هذا الاختراق عصرا جديدا من الأبحاث في منصات البولاريتونات العضوية التي ستشكل أساسا متينا لحوسبة "الضوء السائل" في درجة حرارة الغرفة. وقال الأستاذ بافلوس لاجوداكيس:" "سنكون الآن قادرين على الاستغلال الكامل لقدرات أشباه الجسيمات المذهلة مثل البولاريتونات".
ونقلت الخدمة الصحفية لجامعة "سكولتيك"عن أنطون بوتينتسيف، الباحث الروسي في الجامعة،
قوله "إن المستقبل يولد أمام أعيننا مباشرة".
المصدر: تاس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: تكنولوجيا فی درجة حرارة الغرفة
إقرأ أيضاً:
مشروع Taara من جوجل.. ثورة في الإنترنت عبر أشعة الضوء
تخيل مستقبلًا تُنقل فيه إشارات الإنترنت بسرعات فائقة عبر أشعة الضوء بدلًا من الكابلات التقليدية.
تسعى شركة جوجل لتحقيق هذا الحلم من خلال مشروعها السري "Taara"، الذي يجري تطويره داخل مختبر الأبحاث والتطوير "X" التابع لها.
وفقًا لـ ماهش كريشناسوامي المدير العام للمشروع، فقد خضعت شريحة Taara للاختبار على مدار 7 سنوات، ونجحت في تقديم خدمة إنترنت بسرعات مماثلة للألياف الضوئية، مما يفتح الباب أمام توصيل الإنترنت إلى المناطق النائية التي يصعب أو يكلف إيصال الكابلات إليها.
تقنية متطورة.. إنترنت بسرعة الضوءفي إعلانها الأخير، كشفت جوجل عن الجيل الجديد من شريحة Taara، والذي يتميز بتقليل التعقيد والتكلفة مقارنة بالإصدار الأول، المعروف بـ Taara Lightbridge.
اعتمد الجيل الأول على مرايا وأجهزة استشعار وحركات ميكانيكية لتوجيه الضوء، بينما يستخدم الجيل الجديد برمجيات ذكية لتتبع وتصحيح مسار الشعاع الضوئي دون الحاجة إلى أجزاء ميكانيكية ضخمة.
وبفضل هذا التطور، انخفض حجم المكون الأساسي من حجم إشارة المرور إلى حجم ظفر الإصبع، وهو ما يمثل قفزة تكنولوجية قد تجعل الإنترنت الضوئي حقيقة ملموسة يستخدمها الملايين حول العالم.
يعمل النظام على مبدأ بسيط ولكنه دقيق للغاية؛ فعند تلاقي شعاعين من الضوء، تتشكل بينهما رابطة اتصال آمنة لنقل البيانات. يحتوي كل شريحة من الجيل الجديد على مئات من مصادر الضوء، بينما تتولى البرمجيات توجيه الشعاع وضمان وصوله إلى الوجهة الصحيحة.
سرعات فائقة في دقائق بدلًا من شهورعلى عكس كابلات الألياف الضوئية التي تتطلب مدًّا تحت الأرض لنقل البيانات، تعتمد Taara على حزمة ضوء غير مرئية يمكنها إرسال البيانات بسرعة تصل إلى 20 جيجابايت في الثانية ولمسافة تصل إلى 12.43 ميل (حوالي 20 كيلومترًا).
الأهم من ذلك أن إعداد النظام لا يتطلب سوى بضع ساعات فقط، مقارنةً بالأيام أو الأشهر التي تستغرقها عمليات تركيب الألياف الضوئية التقليدية.
تطبيقات مستقبلية بلا حدودترى جوجل أن "Taara" يمكن أن تكون حلاً اقتصاديًا لتوسيع خدمات الإنترنت إلى المناطق المحرومة، كما يمكن استخدامها في تكنولوجيا المركبات الذاتية القيادة لنقل البيانات بسرعة أعلى من أي وقت مضى. يقول كريشناسوامي: “الإمكانيات لا حدود لها، تمامًا كضوء نفسه”.
موعد الإطلاق.. وما بعدهمن المتوقع أن يتم طرح شريحة Taara رسميًا في عام 2026، وتدعو جوجل الباحثين والمبتكرين لاستكشاف تطبيقات جديدة لهذه التقنية عبر التواصل مع فريق المشروع عبر البريد الإلكتروني: [email protected].
فريدة سيف النصر: الست لو عدت الـ 60 سنة من حقها تقلع الحجاب شرعًا