للمرة الأولى: علماء يُجرون التصوير الكمومي الشبحي باستخدام ضوء الشمس الطبيعي

نجح علماء صينيون في تحقيق التصوير الكمومي الشبحي بضوء الشمس مصدراً وحيداً للضوء، مفتوحين الطريق أمام أجهزة تصوير كمومية مستقلة لا تحتاج مصادر طاقة كهربائية معقدة.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
١٨ مايو ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily
القراءات
٠
الوقت
قراءة دقيقتين
تصوير فني لأزواج الفوتونات المتشابكة المُولَّدة بضوء الشمس

في تجربة جمعت بين علم الكم وأشعة الشمس، نجح علماء في جامعة شيامن الصينية في تحقيق ما كان يبدو بعيد المنال: إجراء التصوير الكمومي الشبحي باستخدام ضوء الشمس الطبيعي مصدراً وحيداً، دون الحاجة إلى مصادر ضوء ليزر معقدة تعمل بالكهرباء. نُشر البحث في مجلة Advanced Photonics عام 2026، ويُمثّل تحولاً نوعياً في إمكانات التصوير الكمومي العملي.

والتصوير الكمومي الشبحي تقنية فيزيائية مدهشة تعتمد على مبدأ التشابك الكمومي بين زوجين من الفوتونات؛ إذ يمكن استخدام فوتون لم يمسّ الجسم المُصوَّر لإعادة بناء صورته بالكامل، بشرط أن يكون متشابكاً مع فوتون آخر لامس ذلك الجسم. والخطوة الأهم في هذه العملية هي توليد أزواج الفوتونات المترابطة، وهو ما كان يستلزم تقليدياً مصادر ليزر مُتخصصة.

الحل الذي ابتكره الفريق بقيادة وهونغ تشانغ وليشيانغ تشن بسيط في فكرته وعبقري في تطبيقه: يُمرّرون ضوء الشمس الطبيعي عبر ألياف بصرية بلاستيكية متعددة الأوضاع بطول 20 متراً إلى داخل المختبر، ثم يُمررونه عبر بلورة غير خطية خاصة من نوع فوسفات التيتانيل البوتاسيوم الدوري، مما يُحفّز عملية التحويل التلقائي بخفض المعامل وينتج أزواجاً من الفوتونات المتشابكة كمومياً.

والنتائج مقنعة: حقق النظام مستوى وضوح في التصوير بلغ 90.7%، مقارنةً بـ 95.5% لليزر الاعتيادي في ظروف مكافئة. وتمكّن الباحثون من إعادة بناء صورة ثنائية الأبعاد لوجه شبحي بدقة جيدة، مع ثبات الأداء رغم تقلبات ضوء الشمس الطبيعي الحتمية على مدار اليوم.

وتتقاطع هذه التقنية مع طموحات بحثية عربية متنامية في الفوتونيات والاتصالات الكمومية، إذ تعمل مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية «كاكست» في الرياض وجامعة الملك عبدالله «كاوست» على تطوير برامج وطنية في الفوتونيات، فيما تستضيف جامعة قطر مختبراً للاتصالات الكمومية. والأهم أن المنطقة العربية تتميز بمعدلات سطوع شمسي تفوق المعدلات العالمية، إذ يتجاوز الإشعاع الشمسي السنوي في صحاري السعودية والإمارات والجزائر 2200 كيلوواط ساعي لكل متر مربع، وهو ما يجعل المنطقة موقعاً مثالياً لنشر منظومات تصوير كمومية تعمل بالشمس في المراقبة الحدودية، والاستشعار البيئي للصحاري، وحتى الاتصالات الكمومية الفضائية المرتبطة بأقمار «ياه سات» و«ثريا» مستقبلاً.

وتتحدث التطبيقات المحتملة عن نفسها: جهاز تصوير كمومي مستقل تماماً عن الشبكة الكهربائية صالح للمناطق النائية والمناطق المتضررة، ومنصة مصغّرة للاتصالات الكمومية الفضائية تعتمد على الشمس ومصدراً طبيعياً لا ينضب. ويرى الباحثون أن الجمع بين التحسينات في جمع ضوء الشمس وهندسة البلورات والخوارزميات الذكية كفيل بالارتقاء بجودة التصوير وسرعته في الجيل القادم من هذه الأجهزة.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من علوم

تصور فني لقمر كيوبسات مُصمَّم للكشف عن الأسلحة النووية في المدار — معهد MIT

باحثو MIT يقترحون أقماراً اصطناعية صغيرة لكشف الأسلحة النووية المدارية

نشر باحثو معهد ماساتشوستس في مجلة Nature Astronomy خطةً لنشر أقمار كيوبسات مزودة بكواشف نيوترونية قادرة على رصد الرؤوس الحربية النووية في المدار الأرضي.

SpaceNews
رسم فني لنظام نجمي ثنائي يجمع قزماً أبيض وقزماً أحمر — جامعة وارويك

علماء الفلك يكتشفون أربعة أقزام بيضاء مختبئة على مقربة من مجموعتنا الشمسية

كشف فريق بحثي دولي باستخدام مرقاب هابل عن أربعة أقزام بيضاء مخفية خلف أقزام حمراء في نظم نجمية ثنائية ضمن نطاق 65 سنة ضوئية من الشمس، أحدها على بُعد 25 سنة ضوئية فحسب.

ScienceDaily
الذكاء الاصطناعي مقابل الذكاء البشري

باحث يطعن في فرضية تورينج الكبرى: هل ضلّ الذكاء الاصطناعي طريقه منذ 75 عاماً؟

عالم الحاسوب بيتر دينينج يجادل بأن افتراضَي تورينج الأساسيين المتعلقَين بالذكاء المجرّد ومحاكاة اللغة قد وجّها البحث التقني في الاتجاه الخاطئ، وأن المعرفة الضمنية البشرية لا يمكن رقمنتها مهما اتسعت النماذج.

ScienceDaily
مسبار بيرسيفيرانس على سطح المريخ

بيرسيفيرانس يُتمّ ماراثوناً على المريخ في نصف الزمن الذي استغرقه أوبورتيونيتي

مركبة ناسا بيرسيفيرانس تُكمل 42 كيلومتراً على سطح المريخ في خمس سنوات وأربعة أشهر فحسب، متفوقةً على سجل أوبورتيونيتي الذي استغرق أكثر من 11 عاماً لتحقيق الإنجاز ذاته.

ScienceDaily
بكتيريا الأمعاء وسرطان القولون

علماء يكتشفون البوابة التي يستخدمها سُمّ بكتيري لإطلاق سرطان القولون

باحثون من جونز هوبكنز يكشفون أن سُمّ بكتيريا الأمعاء الشائعة يرتبط ببروتين كلودين-4 كبوابة دخول لتدمير حاجز القولون، مع نجاح أوّلي لـ'خداع جزيئي' في حماية الفئران.

ScienceDaily
خلايا عصبية ومرض الزهايمر

هيكل خلوي خفي في الخلايا العصبية قد يُبطئ مسار مرض الزهايمر

علماء من جامعة بنسيلفانيا يكتشفون أن انهيار هيكل شبكي دقيق يُبطّن الخلايا العصبية يُفضي إلى تراكم بروتينات الزهايمر، مما يفتح أفقاً علاجياً جديداً قائماً على تثبيت هذا الهيكل.

ScienceDaily