لقد قام علماء من جامعة هارفارد و معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتحدّي تصوّراتنا التقليدية حول الضوء، دون الحاجة للذهاب إلى مجرة بعيدة للقيام بذلك. إذ أنّهم تمكنوا من جعل الفوتونات تتّحد مع بعضها البعض لتكوّن جزيئات، الأمر الذي كان يعتبر نظريا بحت.
هذا الاكتشاف يتعارض مع معلومات سائدة منذ عقود حول طبيعة الضوء. لطالما وصفت الفوتونات بأنها جسيمات عديمة الكتلة و لا تتفاعل مع بعضها البعض. “الجزيئات الضوئية” تتصرف بشكل لا يشبه الضوء التقليدي، بل كشيء قد تجده في قصص الخيال العلمي – السيف الضوئي. لربط الفوتونات ببعضها البعض، إحتاج الباحثون إلى مجموعة من الظروف المتطرفة.
إذ أنّه تم ضخ ذرات الروبيديوم في حجرة مفرغّة، ثم تم تبريد سحابة من هذه الذرات إلى درجات قليلة فوق درجة الصفر المطلق بإستخدام أشعة الليزر. باستخدام نبضات ليزر ضعيفة للغاية، أطلقوا الفوتونات واحدة تلو الأخرى نحو سحابة الذرات. خلال مرور الفوتون داخل السحابة، يتم تسليم طاقة الفوتون من ذرة إلى أخرى، و في النهاية تخرج الطاقة من سحابة مع الفوتون. عندما أطلق لوكين و زملاءه اثنين من الفوتونات بشكل متقابل نحو سحابة الذرات، فوجئوا أن الفوتونات خرجت معا، كجزيء واحد.
السبب في تشكل هذه “الجزيئات الضوئية” هو تأثير “حصار رايدبرغ” الذي ينص على أنه عندما تثار ذرة لوضع طاقة عالي، لا يمكن أن تثار الذرات القريبة إلى نفس الدرجة. في الممارسة العملية، يظهر هذا الأثر مع دخول اثنين من الفوتونات السحابة الذرية، الأول يثير ذرة، و لكنه يجب أن يتحرك إلى الأمام قبل الفوتون الثاني، حتى يتمكنا من إثارة الذرات المتقارية. النتيجة هي أن الفوتونين الإثنين، يكون بينهما شد و جذب خلال مرورهم داخل سحابة الذرات حتى يتم تسليم الطاقة لدى الخروج من ذرة واحدة إلى أخرى.
رغم أن هذا التأثير غير مألوف، إلا إنه له بعض التطبيقات العملية. من أهم تطبيقاته هو بناء جهاز كمبيوتر الكم. يمكن أن يكون النظام مفيدا في الحوسبة الكلاسيكية، نظرا لتحدي تسرب الطاقة الذي يواجه صناع الرقاقات الإلكترونية في الوقت الحالي.
