1
00:00:08,145 --> 00:00:15,132
الوقت متأخر ومظلم، وسيارة ذاتية القيادة
تعبر طريقًا ريفيًا ضيقًا.

2
00:00:15,132 --> 00:00:18,724
وفجأة تظهر ثلاثة أخطار في نفس الوقت.

3
00:00:18,724 --> 00:00:20,846
ماذا سيحدث بعد ذلك؟

4
00:00:20,846 --> 00:00:24,043
قبل أن تتمكن السيارة من استكشاف الضرر
الذي قد يصيبها من العوائق،

5
00:00:24,043 --> 00:00:26,083
على السيارة أن تكتشف هذه العوائق

6
00:00:26,083 --> 00:00:29,846
جمع معلومات كافية عن حجمها، 
وهيئتها، وموضعها،

7
00:00:29,846 --> 00:00:34,208
بحيث تتمكن خوارزميات التحكم 
من رسم المسار الأكثر أمنًا.

8
00:00:34,208 --> 00:00:35,762
ومع عدم وجود إنسان يقود السيارة،

9
00:00:35,762 --> 00:00:40,547
فإن السيارة بحاجة إلى وجود عيون ذكية
ومجسات من شأنها حل هذه التفاصيل

10
00:00:40,547 --> 00:00:43,898
بغض النظر عن الطقس أو درجة الظلام

11
00:00:43,898 --> 00:00:45,920
كل ذلك في جزء من الثانية.

12
00:00:45,920 --> 00:00:50,159
هذه مهمة صعب تنفيذها، 
لكن هناك حل يربط بين شيئين:

13
00:00:50,159 --> 00:00:53,849
نوع خاص من مسار يعمل
بالليزر يسمى ليدار،

14
00:00:53,849 --> 00:00:56,578
ونسخة مصغرة من تكنولوجيا الاتصالات

15
00:00:56,578 --> 00:01:00,936
التي تحافظ على نشاط الإنترنت
تسمى فوتونيات متكاملة.

16
00:01:00,936 --> 00:01:06,006
ولفهم الليدار، سيساعدنا البدء بتكنولوجيا
ذات صلة — رادار.

17
00:01:06,006 --> 00:01:07,165
في الطيران،

18
00:01:07,165 --> 00:01:11,866
تطلق هوائيات الراديو نبضات من موجات 
الراديو أو الموجات الدقيقة تجاه الطائرات

19
00:01:11,866 --> 00:01:16,620
لمعرفة مواقعها عبر تحديد الوقت المستغرق
من الإشارات اللاسلكية للارتداد مرة أخرى.

20
00:01:16,620 --> 00:01:18,593
بالرغم من ذلك، هذه طريقة محدودة الرؤية،

21
00:01:18,593 --> 00:01:22,679
وهذا يرجع إلى أن الإشارة اللاسلكية كبيرة
الحجم لا يمكنها تصور التفاصيل الدقيقة.

22
00:01:22,679 --> 00:01:26,127
وفي المقابل، نظام ليدار
للسيارة ذاتية القيادة،

23
00:01:26,127 --> 00:01:28,634
الذي يعني النظام الضوئي للكشف 
وتحديد المدى،

24
00:01:28,634 --> 00:01:32,190
يستخدم ليزر الأشعة تحت الحمراء 
غير المرئي الضيق،

25
00:01:32,190 --> 00:01:36,660
ويمكنه رؤية معالم صغيرة مثل زر 
قميص أحد المشاة

26
00:01:36,660 --> 00:01:38,123
عبر الطريق.

27
00:01:38,123 --> 00:01:42,483
لكن كيف يمكننا تحديد الهيئة، 
أو عمق هذه الملامح؟

28
00:01:42,483 --> 00:01:48,267
يطلق الليدار سلسلة من نبضات آشعة
الليزر القصيرة للغاية لإعطاء دقة العمق.

29
00:01:48,267 --> 00:01:50,746
لنأخذ مثلا غزال الموظ على الطريق الريفي

30
00:01:50,746 --> 00:01:55,853
أثناء مرور السيارة، تنشر أحد نبضات 
الليدار عبر قاعدة قرونه،

31
00:01:55,853 --> 00:02:00,721
بينما تتجه الأخرى التي تليها إلى
حافة أحد القرون قبل الارتداد مرة أخرى.

32
00:02:00,721 --> 00:02:04,278
إن قياس كم المدة الأطول التي تستغرقها
النبضة الثانية للعودة

33
00:02:04,278 --> 00:02:06,882
يقدم بيانات عن هيئة القرن.

34
00:02:06,882 --> 00:02:13,192
وفي ظل النبضات القصيرة، يعطي نظام الليدار
سريعًا مجموعة مواصفات أساسية مفصلة.

35
00:02:13,192 --> 00:02:18,557
تمثل أبرز الطرق لخلق نبضات من الضوء
هي في تشغيل الليزر وإيقافه.

36
00:02:18,557 --> 00:02:23,428
ولكن هذا يجعل الليزر غير مستقر
ويؤثر على التوقيت الدقيق لنبضاته،

37
00:02:23,428 --> 00:02:25,669
الأمر الذي من شأنه أن يحدّ من دقة العمق.

38
00:02:25,669 --> 00:02:27,044
من الأفضل تركه مفتوحًا،

39
00:02:27,044 --> 00:02:33,031
واستخدام شيء آخر لمنع الضوء بصفة دورية
على نحو يمكن الاعتماد عليه وسريع.

40
00:02:33,031 --> 00:02:35,987
وهنا تأتي الفوتونات المتكاملة.

41
00:02:35,987 --> 00:02:37,829
البيانات الرقمية للإنترنت

42
00:02:37,829 --> 00:02:41,051
يتم بواسطة دقة توقيت نبضات الضوء،

43
00:02:41,051 --> 00:02:44,473
بعضها قصير كقصر مئات البيكو ثانية.

44
00:02:44,473 --> 00:02:49,104
وتمثل أحد الطرق لخلق النبضات هو باستخدام
مضمن ماخ-زيندر.

45
00:02:49,104 --> 00:02:52,865
يستفيد هذا الجهاز من أحد الخواص 
المعينة للموجة،

46
00:02:52,865 --> 00:02:54,658
تسمى التداخل.

47
00:02:54,658 --> 00:02:57,613
تخيل إسقاط حصى داخل بركة:

48
00:02:57,613 --> 00:03:01,550
حيث أن مع انتشار التموجات وتداخلها،
تتشكل أنماط.

49
00:03:01,550 --> 00:03:05,464
في بعض المواضع، تزداد قمم التموجات 
لتصبح كبيرة للغاية؛

50
00:03:05,464 --> 00:03:08,450
وفي مواضع أخرى، تختفي كليًا.

51
00:03:08,450 --> 00:03:11,517
يفعل مضمن ماخ-زيندلر شيئًا مشابهًا.

52
00:03:11,517 --> 00:03:17,292
فهو يقوم بتقسيم موجات الضوء على طول
ذراعين متوازيين وفي النهاية.

53
00:03:17,292 --> 00:03:20,784
إذا تباطأ الضوء وتأخر في أحد الذراعين،

54
00:03:20,784 --> 00:03:25,703
تجتمع الأمواج مرة أخرى دون تزامن
وتلغي وتسد الضوء.

55
00:03:25,703 --> 00:03:28,335
عند حدوث تأرجح لهذا التأخير
في أحد الذراعين،

56
00:03:28,335 --> 00:03:33,606
فإن المضمن يعمل كمفتاح تشغيل/ إيقاف،
حيث يرسل نبضات من الضوء.

57
00:03:33,606 --> 00:03:36,380
تدوم نبضة الضوء الواحدة لمئة بيكو ثانية

58
00:03:36,380 --> 00:03:39,790
وتسبب دقة عمق تبلغ بضعة سنتيمترات،

59
00:03:39,790 --> 00:03:43,303
لكن السيارات في المستقبل
ستحتاج لترى أفضل من ذلك.

60
00:03:43,303 --> 00:03:47,595
من خلال توصيل المضمن بكاشف للضوء 
فائق الحساسية وسريع العمل،

61
00:03:47,595 --> 00:03:50,878
التصميم يمكن إسناده إلى ملليمتر.

62
00:03:50,878 --> 00:03:52,781
هذا أفضل بمائة مرة.

63
00:03:52,781 --> 00:03:57,337
من ما يمكننا صنعه رؤية 20/20
من عبور الشارع.

64
00:03:57,337 --> 00:04:02,925
الجيل الأول من السيارات الليدار
وقد اعتمدت على تركيبات الدوران المعقدة

65
00:04:02,925 --> 00:04:05,777
أن المسح الضوئي من أسطح وأعمدة المنازل.

66
00:04:05,777 --> 00:04:07,494
بالدائرة الضوئية المتكاملة،

67
00:04:07,494 --> 00:04:12,508
يتم تقليص أداة الكشف والتضمين
إلى أقل من عُشر المليمتر،

68
00:04:12,508 --> 00:04:17,837
وتعبئتها في رقائق صغيرة حيث تتناسب
مع أضواء السيارة.

69
00:04:17,837 --> 00:04:21,806
وسوف تشمل هذه الرقائق أيضاً تغيرًا ذكيًا
في الموجة الكهرومغناطيسية

70
00:04:21,806 --> 00:04:27,275

للمساعدة في التخلص من الأجزاء المتحركة
والمسح بسرعة كبيرة.

71
00:04:27,275 --> 00:04:31,097
عن طريق إبطاء الضوء في يد المتغير،

72
00:04:31,097 --> 00:04:36,208
هذا الجهاز الإضافي سوف يعمل أكثر
من التبديل بين الإطفاء/ التشغيل.

73
00:04:36,208 --> 00:04:40,708
إذا هناك مجموعة من هذه المتغيرات الكثيرة، 
يسهل التحكم في كلٍ منها بسهولة،

74
00:04:40,708 --> 00:04:44,786
تتجمع بالتوازي، شئ بديع يمكن تصميمه:

75
00:04:44,786 --> 00:04:47,492
شعاع الليزر للتوجيه.

76
00:04:47,492 --> 00:04:48,848
من وجهة نظرهم الجديدة،

77
00:04:48,848 --> 00:04:52,248
هذه العيون الذكية ستدقق وتري بوضوح أكثر

78
00:04:52,248 --> 00:04:54,681

من أي شيء يمكن أن يتصور الطبيعة

79
00:04:54,681 --> 00:04:57,544
ويساعد في اجتياز أي عقبات.

80
00:04:57,544 --> 00:05:00,098
كل ذلك دون بذل أي جهد

81
00:05:00,098 --> 00:05:03,988
باستثناء ربما غزالًا مشوشًا وحدًا.