قوس قزح على رقاقة: ابتكار بريطاني يُمهّد لثورة شبكات الجيل السادس

طوّر باحثون في جامعة لوبورو رقاقة بحجم حبة الأرز تُولّد سلسلة دقيقة من الترددات الضوئية تُحوَّل إلى موجات مليمترية، في اختراق قد يُعجّل باتصالات الجيل السادس وتطبيقات التوقيت الكمّي.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
٢٥ أغسطس ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily ↗
القراءات
٤
الوقت
قراءة دقيقتين
رقاقة المشط الضوئي المصغّر تولّد قوساً من الترددات الضوئية

في مختبرات جامعة لوبورو البريطانية، نجح فريق بحثي دولي في تطوير جهاز بحجم حبة الأرز يُولّد ما بات يُعرف شعبياً بـ«قوس قزح على رقاقة»؛ وهو سلسلة متسقة ودقيقة من الترددات الضوئية يمكن تحويلها مباشرةً إلى موجات مليمترية عالية التردد، وهي الأساس التقني لشبكات الاتصالات من الجيل السادس وتطبيقات الكم.

نُشرت نتائج البحث في الرابع والعشرين من أغسطس 2026 وقادها الدكتور لوك بيترز والدكتور أنطونيو كوترونا مع فريق متعدد المؤسسات يضم جامعة ساسكس وجامعة مدينة هونغ كونغ وشركاء دوليين آخرين.

التحدي التقني الذي حلّه الباحثون

لفهم أهمية هذا الاختراق، لا بدّ من استيعاب تحدٍّ جوهري: إنتاج ترددات موجات المليمتر المتعددة والدقيقة والمستقرة في آنٍ واحد يُعدّ من أعسر التحديات في مجال الاتصالات اللاسلكية المتقدمة، إذ تُؤثر التذبذبات الطفيفة على جودة الإشارة وموثوقيتها.

الحل يعتمد على ربط رنّان مصغّر - تجويف دقيق في ضوئيات النانو يُضخّم الضوء الليزري ويُعيد تدويره - بحلقة من الألياف الضوئية في نظام متكامل. هذا التوليف يُنتج ما يُسمى بالمشط الضوئي المصغّر: سلسلة من ذرى الترددات الضوئية المتباعدة بانتظام رياضي دقيق، على غرار أسنان مشط الشعر. والأهم أن الباحثين أثبتوا إمكانية «عزل وتعديل ترددات منفردة» بعد تحويلها إلى موجات المليمتر، دون أن يتأثر الضبط الدقيق العام للمنظومة.

تطبيقات متعددة الأبعاد

للمشط الضوئي المصغّر هذا طيف واسع من التطبيقات المرتقبة:

في مجال الاتصالات، يُمكّن هذا المكوّن شبكات الجيل السادس 6G من إرسال إشارات متعددة الترددات بكفاءة عالية وتشويش منخفض، مما يرفع سرعات النقل ويوسّع عرض النطاق الترددي.

في مجال التقنيات الكمّية، يُوفر أساساً موثوقاً لأنظمة التوقيت الدقيق التي تُعدّ من متطلبات الحوسبة الكمّية والملاحة الدقيقة.

وتمتد التطبيقات إلى الرادار والأرصاد الفلكية والأجهزة الطبية التي تستلزم دقة طيفية فائقة.

من المختبر إلى التطبيق

في الوقت الراهن، يشغل النظام الكامل مساحة طاولة مختبر، لكن الباحثين يؤكدون إمكانية تصغيره مستقبلاً ليُدمج في أجهزة بحجم صندوق أحذية أو حتى يُطلق في مسبار فضائي.

تتسارع الجهود العالمية لتطوير تقنيات الجيل السادس من الاتصالات اللاسلكية، والتي يُتوقع أن تتجاوز سرعاتها ومزاياها شبكات الجيل الخامس الحالية بمراحل. وتُشكّل موجات المليمتر أحد الركائز الجوهرية لهذا الجيل نظراً لقدرتها على نقل كميات هائلة من البيانات عبر الهواء. اختراق لوبورو يُضيف إلى هذا المسار أداةً واعدة تُمكّن المهندسين من توليد هذه الموجات بدقة ومرونة غير مسبوقتين.

تتقاطع هذه التقنية مباشرةً مع استراتيجيات الاتصالات الخليجية المتقدمة؛ فمشروع NEOM يستلزم بنية اتصالات تحتية فائقة السرعة والموثوقية، فيما تستثمر الإمارات في بنية 6G استباقاً عبر مبادراتها الرامية إلى بناء مدن المستقبل. كما تسعى المملكة العربية السعودية عبر هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات إلى وضع معايير الجيل السادس على أجندتها التقنية، وقد يُمثّل المشط الضوئي المصغّر لبنة أساسية في هذا المسار.

يُعدّ هذا الابتكار نموذجاً واعداً لما يمكن تحقيقه حين تتكامل التقنيات الكمّية وضوئيات النانو والاتصالات اللاسلكية في منظومة متكاملة تتجاوز ما كان ممكناً بكل مكوّن منها على حدة.

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 الهندسة الإلكترونية

جمجمة الإنسان المنتصب في كهف دريمولين

كهف دريمولين يكشف وصول الإنسان المنتصب إلى جنوب أفريقيا أبكر بـ200 ألف سنة

حفرية جمجمة بالغة من كهف دريمولين بجنوب أفريقيا تشير إلى أن الإنسان المنتصب وصل إلى المنطقة قبل نحو مليوني سنة، أي أبكر بـ200 ألف سنة من التقديرات السابقة المستندة إلى موقع دمانيسي في جورجيا.

ScienceDaily
رسم تخيلي لمسبار آينشتاين يرصد انبعاث أشعة إكس بعد اندماج نجمين نيوترونيين

مسبار آينشتاين يكشف عشر دقائق من أشعة إكس اللينة تلت انفجار غاما قصيرًا

رصد مسبار آينشتاين الفضائي انبعاثًا من أشعة إكس اللينة استمر نحو عشر دقائق بعد انفجار أشعة غاما قصير، في إشارة محتملة إلى ولادة نجم مغناطيسي عقب اندماج نجمين نيوترونيين.

ScienceDaily
سيارة أجرة ذاتية القيادة تابعة لشركة ويمو تسير في شارع عام

ويمو تؤمّن قرضاً بـ5 مليارات دولار من بلاكستون وبيمكو لتوسيع الأجرة الذاتية

أعلنت ويمو، شركة القيادة الذاتية التابعة لألفابت، إغلاق قرض بقيمة 5 مليارات دولار من بلاكستون وبيمكو وجهات أخرى، في أول استخدام للشركة لتمويل الدين لدعم توسعها في السوق الأمريكية وخارجها.

TechCrunch
رسم توضيحي لتحرك مركز كتلة الأرض مع تغير الفصول

ناسا تقيس بدقة غير مسبوقة تحرّك مركز كتلة الأرض مع تغير الفصول

طوّر باحثو وكالة ناسا طريقة أدق لقياس تحرّك مركز كتلة الأرض بضعة ملليمترات مع انتقال المياه والجليد والهواء بين الفصول، في تحديث يرفع دقة أنظمة تحديد المواقع والملاحة الفضائية.

ScienceDaily
رسم توضيحي لمادة كمية فائقة التوصيل تحت الفحص المجهري

فيزيائيون يعثرون على "شبح" التوصيل الفائق في مادة كمية نادرة

رصد باحثون أمريكيون نمطًا متموجًا من أزواج الإلكترونات يستمر في مادة يورانيوم ديتلورايد بعد أن تفقد خاصية التوصيل الفائق، في دليل يشير إلى أن هذه الأزواج قد تتشكل قبل دخول المادة فعليًا في الحالة الفائقة.

ScienceDaily
رسم توضيحي لقرص حطام شديد حول نجم فتي كما رصده تلسكوب جيمس ويب

تلسكوب جيمس ويب يرصد آثار تصادمات عنيفة بين أجرام شبيهة بالمريخ حول نجوم فتية

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي 21 قرص حطام نادرًا حول نجوم حديثة التكوّن، تحمل آثار تصادمات عنيفة بين أجنّة كوكبية، في اكتشاف يلقي ضوءًا على كيفية تشكّل القمر من ارتطام الأرض الفتية بجرم شبيه بالمريخ.

ScienceDaily