أبلغ باحثو معهد إحصاء الكَمِّيَة IQC في جامعة ووترلو عن أول حالة تقسيم فوتون إلى 3 أقسام، إذ استخدموا تقنية التبديل الوسطي الخافض للتواتر التلقائي SPDC في الضوئيات الكَمِّيَة، لإنتاج ما أسماه علماء الضوئيات الكَمِّيَة: الحالة الضوئية غير الغوسية non-Gaussian state of light ، التي تُعَد عاملًا مهمًّا لكسب الميزات الكَمِّيَة.
صرح الباحث الرئيس كريس ويلسون، أستاذ الهندسة الكهربية وهندسة الحواسيب في جامعة ووترلو: «كنا نعلم بوجود حدود لنمط التشابك المتولد عن فوتونين، لكن بعد هذه النتائج أصبح لدينا نموذج جديد مثير في مجال البصريات الكَمِّيَة ثلاثية الفوتونات».
«يوضح البحث قدرتنا على تقسيم فوتون إلى فوتونين متشابكين، ما يجعلنا متفائلين بشأن تأسيس مجال جديد للاستكشاف والبحث».
«يُعَد تقسيم فوتون إلى فوتونين عنصرًا مهمًّا وأساسيًّا في الأبحاث الكَمِّيَة على مدار أكثر من 30 عامًا، ونعتقد أن حالة الفوتونات الثلاث ستتخطى الحدود، وستشجع إجراء المزيد من الأبحاث النظرية والتطبيقية، ونأمل في تطوير الحوسبة الكَمِّيَة البصرية باستخدام مواد فائقة الناقلية».
استخدم ويلسون فوتونات ذات أطوال موجية قصيرة جدًّا لتوسيع الحدود المعروفة لتقنية SPDC، وتطلب التطبيق التجريبي استخدام كاشف الموجات الهرتزية البارامتري فائق التوصيل.
أظهرت النتائج بوضوح العلاقة القوية بين الفوتونات الثلاثة المتولدة بترددات مختلفة، ويهدف العمل المتواصل إلى إظهار تشابك الفوتونات.
وقال ويلسون: «تُعَد الحالات غير الغوسية مكونًا مهمًّا للحصول على ميزة كَمِّيَة، لكن تَصعُب جدًّا محاكاتها ونمذجتها، ما يقلل العمل النظري لهذا التطبيق».
اقرأ أيضًا:
الخط الزمني لنشوء الكون: فترة ظهور الضوء و الفوتونات
ترجمة: يزن باسل دبجن
تدقيق: عون حداد
مراجعة: أكرم محيي الدين
