اتجاهات التكنولوجيا والتطوير لليزر الأتوثانية في الصين

اتجاهات التكنولوجيا والتطوير لليزر الأتوثانية في الصين

أعلن معهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم عن نتائج قياس 160 نبضة أتوثانية معزولة عام 2013. وقد تم توليد نبضات الأتوثانية المعزولة (IAPs) لهذا الفريق البحثي بناءً على التوافقيات عالية الرتبة التي تحركها نبضات ليزر دون 5 فيمتوثانية مثبتة بواسطة CEP، بمعدل تكرار 1 كيلوهرتز. وقد تم تحديد الخصائص الزمنية لنبضات الأتوثانية باستخدام مطيافية تمدد الأتوثانية. وتُظهر النتائج أن خط الشعاع هذا يمكن أن يوفر نبضات أتوثانية معزولة بمدة نبضة تبلغ 160 أوتوثانية وطول موجي مركزي يبلغ 82 إلكترون فولت. وقد حقق الفريق إنجازات كبيرة في مجال توليد مصادر الأتوثانية وتكنولوجيا مطيافية تمدد الأتوثانية. كما ستفتح مصادر الضوء فوق البنفسجي المتطرفة بدقة الأتوثانية آفاقًا جديدة لتطبيقات فيزياء المادة المكثفة. في عام ٢٠١٨، أعلن معهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم عن خطة لبناء جهاز قياس متعدد التخصصات فائق السرعة، دقيق زمنيًا، يجمع بين مصادر ضوء الأتوثانية ومحطات قياس متنوعة. سيُمكّن هذا الباحثين من إجراء قياسات مرنة دقيقة زمنيًا تتراوح بين الأتوثانية والفيمتوثانية للعمليات فائقة السرعة في المادة، مع ضمان دقة الزخم والدقة المكانية. كما يُمكّن الباحثين من استكشاف الديناميكيات الإلكترونية المجهرية فائقة السرعة والتحكم فيها في الذرات والجزيئات والأسطح والمواد الصلبة السائبة. سيمهد هذا الطريق في نهاية المطاف لفهم وتطبيق الظواهر العيانية ذات الصلة التي تغطي تخصصات بحثية متعددة، مثل الفيزياء والكيمياء والأحياء.

في عام ٢٠٢٠، اقترحت جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا استخدام نهج بصري بالكامل لقياس نبضات الأتوثانية بدقة وإعادة بنائها من خلال تقنية البوابات البصرية المُحلَّلة تردديًا. وفي عام ٢٠٢٠، أفادت الأكاديمية الصينية للعلوم أيضًا بنجاحها في توليد نبضات أتوثانية معزولة عن طريق تشكيل المجال الكهروضوئي لنبضات الفيمتوثانية باستخدام تقنية بوابة المرور الانتقائية ثنائية الضوء. وفي عام ٢٠٢٣، اقترح فريق من الجامعة الوطنية لتكنولوجيا الدفاع عملية PROOF سريعة، تُسمى qPROOF، لتوصيف نبضات الأتوثانية المعزولة فائقة النطاق العريض.

في عام ٢٠٢٥، طوّر باحثون من الأكاديمية الصينية للعلوم في شنغهاي تقنية مزامنة ليزرية تعتمد على نظام مزامنة زمنية مُصمم بشكل مستقل، مما يُتيح قياسًا دقيقًا لتذبذب الزمن، ورصدًا فوريًا لترددات ليزر البيكو ثانية. لم يقتصر هذا على التحكم في تذبذب الزمن للنظام ضمن نطاق الأتوثانية، بل عزز أيضًا موثوقية نظام الليزر أثناء التشغيل طويل الأمد. يستطيع نظام التحليل والتحكم المُطوّر إجراء تصحيح فوري لتذبذب الزمن. في العام نفسه، استخدم الباحثون أيضًا ليزرات دوامات الزمكان ذات الكثافة النسبية (STOV) لتوليد نبضات أشعة غاما معزولة في الأتوثانية تحمل زخمًا زاويًا مداريًا جانبيًا.

يشهد مجال ليزرات الأتوثانية تطورًا متسارعًا، يشمل جوانب متعددة، من البحوث الأساسية إلى تعزيز التطبيقات. وبفضل جهود فرق البحث العلمي، وبناء البنية التحتية، ودعم السياسات الوطنية، والتعاون والتبادلات المحلية والدولية، سيحظى توجه الصين في مجال ليزرات الأتوثانية بآفاق تطوير واسعة. ومع انضمام المزيد من الجامعات ومؤسسات البحث إلى أبحاث ليزرات الأتوثانية، سيتم تنمية نخبة من مواهب البحث العلمي ذات المنظور الدولي والقدرات الابتكارية، مما يعزز التنمية المستدامة لعلم الأتوثانية. كما سيوفر المرفق العلمي الوطني الرئيسي للأتوثانية منصة بحثية رائدة للمجتمع العلمي، وسيساهم بشكل أكبر في تقدم العلوم والتكنولوجيا.