ساخت اولین رادار كوانتومی به سرپرستی دانشمند ایرانی
ساخت اپل آی دی: فیزیكدانان اتریشی به سرپرستی شبیر برزنجه، استاد ایرانی دانشگاه ˮكلگریˮ موفق به ساخت نمونه اولیه یك رادار كوانتومی شدند.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، فیزیکدانان موسسه علوم و فناوری اتریش(IST) نمونه اولیه راداری را اختراع کرده اند که از دره تنیدگی کوانتومی بعنوان روشی برای شناسایی اشیاء استفاده می نماید. این ادغام موفقیت آمیز از مکانیک کوانتومی در دستگاه ها می تواند بطور قابل توجهی بر صنایع زیست پزشکی و امنیتی تأثیر بگذارد.
درهم تندیگی کوانتومی یک پدیده فیزیکی است که به سبب آن دو ذره به هم پیوسته مرتبط می مانند و خاصیت های جسمی خودرا بدون در نظر گرفتن فاصله از یکدیگر با یکدیگر به اشتراک می گذارند. حالا دانشمندان گروه تحقیقاتی پروفسور "ژوهانس فینک" در انستیتوی علوم و فناوری اتریش(IST) با همکاری "شبیر برزنجه" از دانشگاه "کلگری"، "استفانو پیراندولا" از موسسه فناوری ماساچوست(MIT) و دانشگاه "یورک" انگلیس و "دیوید ویتالی" از دانشگاه "کامروینو" در ایتالیا نوع جدیدی از فناوری آشکارسازی به نام "روشنایی کوانتومی مایکروویو" را به معرض نمایش گذاشته اند که از فوتون های مایکروویو درهم تنیده بعنوان روشی برای تشخیص استفاده می نماید.
نمونه اولیه این رادار که بعنوان "رادار کوانتومی" نیز شناخته می شود، قادر می باشد اشیاء را در محیط های حرارتی پر سر و صدا که سیستم های راداری کلاسیک اغلب در آن با شکست مواجه می شوند، تشخیص دهد.
این فناوری کاربردهای بالقوه ای برای اسکنرهای امنیتی بیولوژیکی فوق العاده کم انرژی و اسکنرهای امنیتی دارد.
نحوه کار این دستگاه و اصول مورد استفاده آن ساده است؛ پژوهشگران بجای استفاده از مایکروویو معمولی، دو گروه فوتون را درگیر می کنند که به آنها فوتون های سیگنال و بیکار می گویند. فوتون های سیگنال به سمت هدف مورد نظر ارسال می شوند، در صورتیکه فوتون های بیکار در یک عایق بندی نسبی، عاری از تداخل و سر و صدا سنجیده می شوند. هنگامی که فوتون های سیگنال بازتاب می شوند و برمی گردند، درگیری و درهم تنیدگی واقعی بین فوتون های سیگنال و بیکار از بین می رود، اما مقدار کمی از همبستگی باقی می ماند و یک نشان یا الگو به وجود می آورد که صرف نظر از سر و صدا و شلوغی محیط، وجود یا عدم وجود شیء هدف را توصیف می کند.
"شبیر برزنجه" سرپرست این مطالعه و استاد دانشگاه کلگری که تحقیقات قبلی وی به پیشرفت مفهوم نظری فناوری رادار کوانتومی کمک کرده بود، می گوید: آنچه ما نشان داده ایم اثبات مفهوم رادار کوانتومی مایکروویو است. ما با بهره گیری از درهم تنیدگی به وجود آمده در چند هزارم درجه بالاتر از صفر مطلق، توانسته ایم اشیاء با بازتاب کم را در دمای اتاق تشخیص دهیم.
در حالی که درهم تنیدگی کوانتومی به خودی خود شکننده است، این دستگاه نسبت به رادارهای کلاسیک معمولی دارای چندین مزیت است. بعنوان مثال، سیستم های راداری معمولی در حالت کم قدرت، معمولاً از حساسیت ضعیف رنج می برند، برای اینکه در تشخیص اشعه منعکس شده از جسم و نویز تابشی پس زمینه مشکل دارند، در صورتیکه "روشنایی کوانتومی" چاره ای برای این مشکل ارائه می دهد، چونکه شباهت های بین فوتون های سیگنال و بیکار(ایجاد شده توسط درهم تنیدگی کوانتومی) آنرا در تشخیص فوتون های سیگنال دریافت شده از هدف مورد نظر از سر و صدای به وجود آمده در محیط مؤثر می کند.
"برزنجه" که الان استادیار دانشگاه "کلگری" است، می گوید: پیام اصلی تحقیقات ما این است که رادار کوانتومی یا "روشنایی کوانتومی مایکروویو" نه فقط از لحاظ نظریه امکانپذیر است، بلکه عملی نیز هست.
پروفسور "ژوهانس فینک" می گوید: این نتیجه علمی تنها با گردهم آوردن فیزیکدانان نظری و تجربی که با کنجکاوی روی این مساله کار می کنند، ممکن شده است و نشان میدهد که چگونه مکانیک کوانتومی می تواند مرزها و محدوده های اساسی سنجش را گسترش دهد. در حالت عملی، ما همین طور به کمک مهندسان برق با تجربه احتیاج خواهیم داشت و هنوز کار زیادی باید صورت گیرد تا نتیجه ما در کارهای تشخیصی در دنیای واقعی قابل اجرا باشد.
این مطالعه در مجله Science Advances انتشار یافته است.
منبع: ساخت اپل آی دی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب