ابتكر العلماء من كلية الفيزياء بجامعة وارسو، ومعهد باسكال التابع للمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في جامعة كليرمون أوفرن، "أعاصير ضوئية" متناهية الصغر، وهي عبارة عن حزم ضوئية دوّامية تلتفّ كزوابع مصغّرة، باستخدام جهاز بسيط للغاية يعتمد على البلورات السائلة.

يمثل هذا الابتكار ثورة في الاتصالات الكمومية، لقدرته على التحكم بمسار الفوتونات وحالتها، مما يمهد لنقل بيانات مشفرة فائقة الأمان بسرعات هائلة، إذ تسمح هذه الدوامات الضوئية بنقل معلومات معقدة وحزم بيانات ضخمة لا يمكن للألياف الضوئية العادية التعامل معها.

ومن المتوقع أن يحل ابتكار الأعاصير البصرية المجهرية إحدى أكبر عقبات الأجهزة في مجال الاتصالات الكمومية، فمن خلال إجبار الضوء على الدوران مثل زوبعة مصغرة داخل بلورة سائلة بسيطة، يفتح هذا الإنجاز الباب أمام إنتاج مصادر ضوئية مصغرة تعتمد على فيزياء الكم، مما سيؤدي مستقبلا إلى تطوير "إنترنت كمومي" فائق السرعة ومستحيل الاختراق.

عرف العلماء منذ فترة طويلة عددا من خصائص الضوء مثل الطول الموجي، ولكن في الآونة الأخيرة، اكتشفوا أنّ الضوء يمكن أن يلتوي، في خاصية تسمى الزخم الزاوي، ويتحرك على شكل حلقات حلزونية تحيط بمركز مشترك، وعندما ترتطم بسطح مستو، فإنه يصبح شكلها مثل حبات الدونات وهو ما يعرف بـ"الأعاصير الضوئية أو البصرية".

يتم إنشاء هذه "الأعاصير" الصغيرة باستخدام بلورات سائلة بسيطة، حيث استخدم فريق البحث الخصائص الفريدة للبلورات السائلة لمعالجة الفوتونات، نظرا لأن جزيئات البلورات السائلة تحافظ على اتجاه ثابت أثناء تدفقها كالسائل، يمكنها تشكيل حلزونات ملتوية بإحكام.

وعندما تُغلق هذه الحلزونات في حلقة، فإنها تشكل التورونات، وهي مجموعة من الإلكترونات تعمل على حصر الضوء والتحكم فيه، مما يجعله يدور ويتحرك بطرق معقدة، وعلى شكل دوامات وأعاصير، فعند وضع هذه التورونات داخل تجويف بصري دقيق مصنوع من المرايا، فإنها تخلق مجالا مغناطيسيا اصطناعيا.