ابتكار نوع جديد من الليزر يفتح الباب لثورة تكنولوجية عالمية

ابتكر العلماء نوع جديد من الليزر، يعتمد على الذرة، يُعرف باسم الليزر الذري، ويمكنه البقاء إلى الأبد، مما يفتح إمكانات الجيل التالي من التكنولوجيا للاستخدام في التطبيقات التجارية.

وقام فريق بحثي من جامعة أمستردام بحل مشكلة تتعلق بالمفهوم الأساسي لـ الليزر الذري الذي حير علماء الفيزياء منذ أن تم عرضهم لأول مرة منذ ما يقرب من 30 عامًا.

ويتميز هذا النوع من الليزر على عكس أنواع الليزر الضوئية العادية، يتم إنشاء ليزر الذرات من شيء يعرف باسم Bose-Einstein condensate (BEC)  من الذرات، والذي ينتج حزمًا من المادة.

تفاصيل الابتكار 

وهذا النوع من الليزر يتطلب الكثير من الطاقة للاحتفاظ بها وحالة فائقة التبريد للحفاظ عليها، مما يعني أنه حتى الآن لم يكن من الممكن تشغيلها إلا لفترة قصيرة.

وقال البروفيسور فلوريان شيك، الذي قاد البحث: "في التجارب السابقة، تم التبريد التدريجي للذرات في مكان واحد".

وتابع: "في إعدادنا، قررنا نشر خطوات التبريد ليس بمرور الوقت، ولكن في الفضاء: نجعل الذرات تتحرك بينما تتقدم من خلال خطوات التبريد المتتالية. في النهاية، تصل الذرات شديدة البرودة إلى قلب التجربة، حيث يمكن استخدامها لتكوين موجات مادة متماسكة".

وأضاف: "وبينما يتم استخدام هذه الذرات، فإن الذرات الجديدة في طريقها بالفعل لتجديد الذرات نفسها، وبهذه الطريقة، يمكننا الحفاظ على استمرار هذه العملية بشكل أساسي إلى الأبد ".

لم يكن مدى التطبيقات الممكنة لليزر البصري معروفًا عندما تم اختراعه في الخمسينيات من القرن الماضي، وقد يكون الأمر نفسه صحيحًا بالنسبة لليزر الذري.

يأمل بعض العلماء أن يشعلوا ثورة مماثلة في البصريات الذرية، والساعات الذرية الدقيقة، وقياسات أخرى للمعايير الأساسية، حيث يمكن أن يكون أحد الأمثلة على ذلك هو الصور المجسمة فائقة الدقة التي تجعل الواقع المعزز أو الافتراضي يبدو غير قابل للتمييز عن الواقع.

كما يخطط الباحثون الآن لاستخدامه لإنشاء حزمة إخراج ثابتة من المادة من شأنها إزالة أي عوائق أمام التطبيقات التقنية، حيث تم تفصيل البحث في دراسة بعنوان "تكثيف بوز-آينشتاين المستمر"، ونشرت في المجلة العلمية نيتشر هذا الشهر.