لیزر رنگین‌کمانی: انقلابی در نانوفوتونیک و محاسبات کوانتومی

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، موفق به ساخت تراشه‌ای شده‌اند که می‌تواند نور لیزر را به طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها تبدیل کند—پدیده‌ای که به آن «لیزر رنگین‌کمانی» گفته می‌شود. این تراشه با استفاده از ساختارهای نانومقیاس و مواد خاص، قادر است نور را در محدوده وسیعی از طول موج‌ها منتشر کند.

به گزارش ایتنا^[2] و به نقل از Techspot^[3]، در محاسبات کوانتومی، برای کنترل کیوبیت‌ها (واحدهای اطلاعات کوانتومی)، اغلب به منابع نوری دقیق و چندرنگ نیاز است. تا پیش از این، تولید چنین نورهایی نیازمند تجهیزات بزرگ و پرهزینه بود. اما این تراشه جدید، با اندازه‌ای کوچک و مصرف انرژی پایین، می‌تواند همان عملکرد را در ابعاد میکرو ارائه دهد.

یکی از ویژگی‌های مهم این تراشه، توانایی آن در تولید نور در محدوده‌های مختلف طیف الکترومغناطیسی است؛ از فروسرخ تا فرابنفش. این ویژگی باعث می‌شود که بتوان از آن در حوزه‌های مختلفی مانند حسگرهای زیستی، ارتباطات نوری، تصویربرداری پزشکی و حتی فناوری‌های دفاعی استفاده کرد.
 

محققان می‌گویند که این تراشه می‌تواند جایگزین منابع نوری حجیم در آزمایشگاه‌ها شود و مسیر را برای ساخت رایانه‌های کوانتومی قابل‌حمل و ارزان‌تر هموار کند. همچنین، به دلیل قابلیت تنظیم دقیق طول موج‌ها، می‌توان از آن برای رمزنگاری کوانتومی و انتقال اطلاعات امن استفاده کرد.

در حال حاضر، این فناوری در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد، اما نتایج اولیه بسیار امیدوارکننده بوده‌اند. تیم تحقیقاتی در حال بررسی راه‌های تجاری‌سازی این تراشه و ادغام آن با سیستم‌های موجود است.

این دستاورد نشان می‌دهد که چگونه ترکیب نانوفناوری و فوتونیک می‌تواند چالش‌های بزرگ در حوزه محاسبات و ارتباطات را حل کند و درهای تازه‌ای به سوی آینده باز کند.