روسيا تعمل على تطوير شبكة ليزر كمومية لمشكلة الاتصالات في المناطق النائية

تعمل مؤسسات بحثية روسية، على تطوير تكنولوجيا تعتمد على الليزر الكمومي Quantum Cascade Lasers من نوع "الليزر الكمي المتسلسل" Quantum Sequential Circuits بهدف إنشاء شبكات اتصالات قادرة على العمل في المناطق النائية ذات الظروف المناخية القاسية، بما في ذلك منطقة القطب الشمالي North Pole.

وأوضح البروفيسور غريغوري سوكولوفسكي، الباحث الرئيسي في معهد الفيزياء والتقانة التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، أنّ الاعتماد الحالي في المناطق القطبية يقتصر على الاتصالات الراديوية والأقمار الصناعية، في ظل صعوبة مدّ شبكات الألياف الضوئية بسبب الطبيعة الجغرافية القاسية والتكلفة المرتفعة.

وأشار إلى أنّ الحل المقترح يتمثل في تطوير خطوط اتصال بصرية عبر "الشعاع المفتوح" Regulation of atmospheric optical quantum communication، حيث يجري نقل البيانات مباشرة بين جهاز إرسال واستقبال ضمن مجال رؤية مباشر، من دون الحاجة إلى كابلات أرضية، سواء بين مبانٍ أو تلال أو حتى بين سفن.
 
وأوضح سوكولوفسكي أنّ أنظمة الليزر التقليدية العاملة بطول موجي يقارب 1.5 ميكرون تتأثر بشدة بالضباب الكثيف والظروف الجوية السيئة، ما يؤدي إلى انقطاع الإشارة. أمّا الليزرات الكمومية المتسلسلة فتعمل بأطوال موجية أكبر تتراوح بين 4 و12 ميكرون، ما يسمح بمرور الإشارة بكفاءة أعلى في الأجواء الضبابية والعواصف الثلجية.

وأشار إلى أنّ هذا النوع من الليزر يعتمد على انتقال الإلكترونات عبر طبقات نانوية متعددة داخل بنية شبه موصلة معقدة، ما يتيح توليد إشعاع بطول موجي مختلف عن الليزرات التقليدية. لكنه لفت إلى أنّ التقنية ما تزال تحتاج إلى تطوير صناعي واسع لتوفير القدرة المطلوبة ومعدلات نقل بيانات عالية ومستقرة.

اقرأ أيضاً: بدقة 100%.. "روساتوم" الروسية تطلق أقوى كومبيوتر كمومي في العالم

Reactor-laser system based on a nuclear pumped optical quantum amplifier (OKUYaN) with a pulsed ignition reactor U-235 BARS-6, test facility "Stand B", Physics and Power-Engineering Institute, Russia. pic.twitter.com/2PSeARp1Sp

— NUKES (@atomicarchive) April 18, 2024

وتجدر الإشارة إلى أنه يجري تطوير هذا المشروع بدعم من مؤسسات علمية روسية عدة، بينها معهد "يوفه"، ومعهد أبحاث "بوليوس" ومركز الفيزياء والرياضيات الوطني، حيث تمّ في خريف 2025 تنفيذ تجربة ميدانية في معهد أبحاث الليزر التابع لمركز "ساروف" النووي، أظهرت إمكانية نقل البيانات بسرعة 0.1 غيغابت في الثانية باستخدام ليزر كمي متسلسل يعمل في درجة حرارة الغرفة بطول موجي يقارب 8 ميكرونات.

ويرى الباحثون أنّ هذه التكنولوجيا قد تسهم مستقبلاً في توفير اتصالات أكثر استقراراً في المناطق ذات التضاريس الصعبة والطقس القاسي، مع تطبيقات إضافية محتملة في مجالات الزراعة والصناعة والرعاية الصحية.

Russia proposes global space monitoring system

Russia has floated an idea to create a global space monitoring and early-warning system, Roscosmos boss Yuri Borisov has saidhttps://t.co/xkJHS73EvY pic.twitter.com/YwEd3Z0WTB

— RT (@RT_com) May 25, 2024

اقرأ أيضاً: علماء روس يحددون شروطاً لإنتاج أشباه موصلات متطورة جداً