2058 ورقة بحثية
تُقدم هذه المساهمة تقريراً عن تحقيق ليزرات دقيقة ذات عتبة منخفضة، باعثة للسطح، تعمل بنمط "صدى الغرفة الهامسة" (Whispering-Gallery mode) باستخدام أعمدة مجهرية من ألومنيوم غاليوم زرنيخ (AlGaAs) ملساء ذات عاكسات براغ موزعة عالية الجودة، محققةً في الوقت ذاته عمل ليزر يشبه المشط في نطاق 930-970 نانومتر وانتقالاً إلى التشغيل أحادي النمط عند 130 كلفن لأعمدة بقطر 5 ميكرومتر مع عتبة مقدرة بـ 240 ميكروواط.
يقدم هذا المقال نموذجاً عددياً يوضح أن ليزرات الأعمدة المجهرية ذات النقاط الكمومية المزودة بمرايا علوية هجينة من عوازل وأشباه موصلات تحقق عوامل جودة عالية (~65,000) وتحافظ على الليزر حتى درجة حرارة 220 كلفن، مع عتبة تبلغ حوالي 370 ميكروواط على الأقل عند 130 كلفن.
من خلال الاستفادة من الارتباط العالي للضجيج بين النوى في ليف ضوئي متعدد النوى بطول 40 كم، حقق الباحثون استقراراً بمستوى أقل من الفيمتو ثانية يتيح شبكات كمومية بدورة تشغيل بنسبة 100% مع تداخل ضئيل جداً للفوتونات الزائفة الناجمة عن التداخل.
تقدم هذه الورقة تقنية إلكترونية لإلغاء الضجيج بالتغذية الأمامية تبسط توليد موجات ميكروية فائقة انخفاض الضجيج من مشط التردد البصري الحر، مما يحقق ارتجاجاً زمنياً بمستوى الفيمتو ثانية ويقضي على نتوءات الخدمة مع تمكين تطبيقات قوية على نطاق الشريحة لتطبيقات الرادار والملاحة.
تُثبت هذه الورقة أن تطبيق ترشيح طيفي بنوافذ هان (Hann-window) على استثارات التردد المركب الاصطناعية يقلل بشكل كبير من العيوب الزمنية الناتجة عن نطاقات القياس المحدودة، مما يؤدي إلى تمديد العمر الفعال وتحسين كفاءة تعويض الفقد في الأنظمة البلازمونيةية بنحو ثلاثة أضعاف مقارنة بالنوافذ المستطيلة التقليدية.
تُثبت هذه الورقة تجريبياً التوليد المتحكم فيه لدوامات موجية من النوع الثاني حول "جزيرة" دون طول موجي متذبذبة باستخدام أمواج الجاذبية والتوتر السطحي المختبرية، مما يُظهر إمكانية ضبط ظهور الدوامات واتجاه دورانها بدقة عبر تعديل الطور النسبي بين المصدر ثنائي القطب والموجة المستوية الساقطة.
تقدم هذه الورقة أول تنفيذ تجريبي لبروتوكول مستقل عن الجهاز للتحقق من الترتيب السببي غير المحدد عبر انتهاك متباينة تشبه متباينة بيل بقيمة قدرها ، والتي تتجاوز حد الترتيب السببي المحدد بمقدار 18 انحرافاً معيارياً، على الرغم من وجود ثغرات تجريبية.
تقدم هذه الورقة نموذج انتشار ضمني يسترجع بدقة واستقرار شدة وطور نبضة الليزر فائقة السرعة من آثار FROG ناقصة العينات بشكل حاد، متفوقاً على الأساليب التكرارية وأساليب التعلم العميق الحالية في كل من الدقة والكفاءة من أجل النشر في الوقت الفعلي تقريباً.
تُظهر هذه الورقة أن الخصائص البصرية غير الخطية للمبثات الكمومية الفردية، مثل سمات رامان، يمكن أن تظهر في الأطياف الخطية لمصفوفات المبثات المترابطة من خلال التفاعلات بين المبثات، مما يكشف عن تأثير بصري كمومي عام يتجاوز أوصاف المجال المتوسط الكلاسيكية ولا يتطلب تجاويف أو تماثلات محددة.
تقدم هذه الورقة شبكة عصبية كهروضوئية مدمجة بمشفر سطح ميتا (metasurface-encoder) تعمل على ضغط معلومات العمق ثلاثية الأبعاد إلى صور ثنائية الأبعاد باستخدام دالة انتشار نقطي لولبية مزدوجة، مما يتيح تصنيف الأهداف وتقدير العمق بدقة وفي الوقت الفعلي مع تقليل الحمل الحسابي وزمن التأخير بشكل كبير.