العلماء: الضوء الافتراضي قد يسرّع عمل الحواسيب الكمية

قال علماء الفيزياء الإيطاليون إن جسيمة من الضوء يمكن أن تؤثر في وقت واحد على ذرتين .

كما يمكن الاستفادة من هذا الأمر لزيادة متانة السلاسل من البِتّات الكمية بصفتها خلايا قاعدية للحواسيب الكمية وتسريع عملها.

وقال عالم الفيزياء الإيطالي (سلفاتوري سافاستا) أنه اكتشف ظاهرتين تكمن إحداهما في تأثير فوتون واحد على ذرتين في آن واحد. فيما تنحصر الظاهرة الثانية في عكس ذلك عندما تنتقل الذرتان إلى مستوى طاقة أقل وتشعان مع ذلك فوتونا واحدا.

وقد أطلق سافاستا وزملاؤه على تلك الظاهرة الغريبة تسمية "الضوء الافتراضي". ودفعت التجارب بـ سافاستا إلى الاعتقاد أن الفوتون الذي يحمل مستوى طاقة معيّنا يمكن أن يؤثر ليس على ذرة واحدة بل على ذرتين ، وذلك عن طريق الانشطار لحظة تفاعلهما.

وأكد أصحاب الدراسة في هذا الموضوع أن ذلك يحدث في حال تواجد الفوتون والذرتين في داخل قفص (حجرة) خاص يتذبذب بتردد يساوي ضعف تردد جسيمة الضوء (الفوتون). وعند ذلك يجب أن يكون القفص قادرا على جعل الذرات تنتقل إلى حالة الاضطراب.

وفي حال تحقيق هذه الشروط ستجري في داخل الحجرة (القفص) عملية تشبه ما يسمى بـ "ذبذبات رابي" Rabi oscillation أو بالأحرى انبعاث فوتون بشكل منتظم من ذرة مضطربة وامتصاصه فوراً.

وتستخدم اليوم مثل هذه الذبذبات للتحكم فيما تحتوي عليه البِتّات (bits) الكمية بصفتها خلايا قاعدية في حواسيب أجهزة الكمبيوتر الكمية وأساسا لذاكرتها. ويرى أصحاب الدراسة أن تصرف الفوتون هذا يمكن تفسيره بأن الفراغ لا يعد فاضيا، إذ إنه يولد دائما زوجا من الجسيمات والجسيمات المضادة التي تتعامل بعضها مع بعض ويدمر بعضهما بعضاً. وعندما ينشطر الفوتون يظهر فوتونان افتراضيان يمتلكان نصف الطاقة التي كان يمتلكها والدهما ويتم امتصاصهما فورا من قبل ذرات أخرى.

وفي حال تأكيد الظاهرة التي اكتشفها علماء الفيزياء الإيطاليون في تجارب أخرى سيكون ممكنا استخدامها لزيادة دقة الحواسيب الكمية وتسريع عملها.

المصدر: نوفوستي