باحثو جامعة ديلفت يعرضون أول مزدوج اتجاهي فونوني بأربعة منافذ للفوتونات الكمومية

حقق باحثون من جامعة Delft University of Technology وجامعة University of Vienna إنجازاً تاريخياً بعرضهم أول مزدوج اتجاهي فونوني بأربعة منافذ للإثارات الكمومية الميكانيكية، وهو عنصر أساسي لبناء الدوائر الفونونية المتقدمة. البحث المنشور في مجلة Optica Quantum يقدم جهازاً يعمل كمقسم شعاع فونوني للفوتونات الفردية، وهي اهتزازات ميكانيكية مكممة يمكنها نقل المعلومات في الأنظمة الكمومية. المزدوج الاتجاهي الفونوني المدمج مبني على شريحة silicon-on-insulator ويستخدم فوتونات محصورة بدقة تتحرك بترددات جيجاهرتز في موجهات موجات بلورة فونونية. صُمم الجهاز للعمل بحجم صغير جداً وعمر فونوني يدوم ميلي ثانية، وهي مزايا رئيسية على المنصات الأخرى. تمكن الباحثون من التحقق من الأداء الكمي للجهاز بإرسال حالة فوك ذات فونون واحد عبره، مما يؤكد أنه يمكن استخدامه مع الإثارات المكممة بموثوقية عالية جداً. يمثل هذا العمل خطوة تأسيسية محورية نحو منصات فونونية قابلة للتطوير ومدمجة للتطبيقات الكلاسيكية والكمومية معاً. الجهاز مقصود به مساعدة ربط أنظمة كمومية متعددة عبر الفوتونات، وقد يتيح شبكات كمومية هجينة وموجهات كمومية على الرقاقة وأجهزة استشعار ميكانيكية فائقة الحساسية والدقة. تم تمويل البحث من قبل المجلس الأوروبي للبحث والمؤسسة الهولندية للبحث العلمي الموثوقة. ينقل هذا الاختراق أبحاث الفوتونيات الكمومية إلى مجال جديد تماماً حيث يمكن استخدام الاهتزازات الميكانيكية كوسيط لنقل المعلومات الكمومية بكفاءة عالية جداً. قد تفتح هذه التقنية أفقاً جديداً للبحث في الواجهات بين الفوتونيات والأنظمة الميكانيكية الكمومية.