في تطور مذهل سيجعل الليزر يشكك في خياراته الحياتية، نجح العلماء في استخدام ضوء الشمس العادي لأداء التصوير الشبح الكمومي. لعقود، اعتمدت البصريات الكمومية على عملية تسمى الانهيار التنازلي التلقائي (SPDC)، والتي تتطلب عادةً ليزرًا قويًا ومستقرًا يسلط على بلورة غير خطية. ولكن كما اتضح، فإن الكون أكثر مرونة مما كنا نعتقد: حتى الضوء المتماسك جزئيًا يمكنه القيام بهذه المهمة، والآن، كما أظهر فريق من جامعة شيامن (بقيادة ووهونغ تشانغ وليكسيانغ تشين)، يمكن للشمس نفسها أن تفعل ذلك.

التحديات حقيقية بالرغم من ذلك. ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض شيء متقلب - يتغير سطوعه واتجاهه وموقعه باستمرار - مما يجعله كابوسًا للمحاذاة الدقيقة. لكن الفريق، كما ورد في مجلة Advanced Photonics، بنى جهازًا آليًا لتتبع الشمس (مثل حامل تلسكوب استوائي فاخر) يتبع الشمس طوال اليوم، ويوجه أشعتها إلى ألياف بصرية بلاستيكية متعددة الأوضاع بطول 20 مترًا، والتي تؤدي إلى مختبر مظلم حيث تصطدم ببلورة فوسفات التيتانيوم البوتاسيوم المقلوبة دوريًا (PPKTP).

وإذا بها تعمل. النظام ولّد أزواج فوتونات مع ارتباطات موضعية قوية، محققًا رؤية تصوير شبح بنسبة 90.7% - أقل بقليل من 95.5% التي يحققها ليزر قياسي بطول موجة 405 نانومتر بنفس قوة الضخ. حتى أنهم أعادوا بناء صورة ثنائية الأبعاد أكثر تعقيدًا يسمونها 'وجه الشبح'، لأن العلم يتمتع بروح الدعابة.

كيف يفعل ذلك؟ الطيف الواسع لضوء الشمس يساعد في الحفاظ على مطابقة الطور شبه المتوازنة في البلورة، مما ينتج أزواجًا مترابطة بكثرة. من خلال جمع البيانات على مدى فترات أطول، حسّنوا نسب الإشارة إلى الضوضاء والتباين إلى الضوضاء، مما يثبت أن النظام يمكنه التعامل مع تقلبات الشمس المزاجية.

هذه هي أول عملية SPDC ناجحة تعمل بضوء الشمس مع تصوير شبح، وهي تفتح الباب أمام تصوير كمومي سلبي بالكامل - بدون ليزر أو طاقة خارجية. يقترح الباحثون أن هذا قد يكون نقطة تحول للأنظمة الكمومية في البيئات النائية أو الفضائية. ومع التقدم المستقبلي في جمع ضوء الشمس، وهندسة البلورات، وإعادة بناء الصور (مرحبًا بالاستشعار المضغوط والتعلم الآلي)، قد نحصل قريبًا على كاميرات كمومية تعمل حرفيًا بأشعة الشمس.

وفي أخبار أخرى، يُقال إن الليزر يشعر بأنه 'غير مقدر'.