სიახლეები
კვანტური გადაჯაჭვულობის ფენომენმა შესაძლოა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშოს რადარულ ტექნოლოგიების განვითარებაში. 2008 წელს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ინჟინრებმა მოიფიქრეს ობიექტების განათების მეთოდი გადაჯაჭვული ფოტონების გამოყენებით. მათ გამოთქვეს ვარაუდი, რომ ასეთმა ტექნოლოგიამ შეიძლება რიგ შემთხვევაში აჯობოს ტრადიციულს, კერძოდ მაღალი თერმული ხმაურის მქონე გარემოსთვის.
Science Advances-ის მაისის ნომერში გამოქვეყნდა ფიზიკოსების საერთაშორისო ჯგუფის სტატია, რომელშიც დახვეწილია კვანტური რადარის იდეა და ხდება მუშა პროტოტიპის დემონსტრირება. ახალმა ტექნოლოგიამ შეიძლება ფართო გამოიყენება ჰპოვოს უსაფრთხოებისა და ბიო-სამედიცინო სფეროებში: მაგალითად მაგნიტურ-რეზონასული ტომოგრაფიის, ან კიბოს სპეციფიკური ფორმების ძიების მეთოდების გაუმჯობესების საქმეში.
„რაც ჩვენ ვაჩვენეთ ესაა კონცეფციის ვარგისიანობა მიკროტალღური კვანტური რადარისთვის. აბსოლუტურ ნულთან ახლოს წარმოქმნილი გადაჯაჭვულობის მეშვეობით ჩვენ შევძელით აღმოგვეჩინა მცირე არეკვლის მქონე სხეულები ოთახის ტემპერატურაზე“. ამბობს Sh. Barzanjeh (ავსტრიის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტი).
ხელსაწყო მუშაობს ჩვეულებრივი რადარის პრინციპით, თუმცა რადიოტალღების მაგივრად იყენებს გადაჯაჭვული ფოტონების წყვილებს. გადაჯაჭვული ნაწილაკები გამოირჩევიან იმით რომ მათი თვისებები უფრო მეტადაა დაკავშირებული ერთმანეთთან შემთხვევით შერჩეულ ნაწილაკებთან შედარებით. რადარის შემთხვევაში, ორი გადაჯაჭვული ფოტონიდან ერთ-ერთს (რომელსაც სასიგნალო ფოტონს უწოდებენ) აგზავნიან სხეულის მიმართულებით. მეორე ფოტონი კი (რომელსაც უმოქმედო ფოტონს უწოდებენ) რჩება ხელსაწყოში და ელოდება ინფორმაციის უკან მიღებას პირველი ფოტონიდან.
არეკლილი სასიგნალო ფოტონმა უმოქმედო ფოტონთან კომბინაციაში შეიძლება მოგვცეს დამახასიათებელი ინტერფერენციული სურათი, რაც ამ სიგნალს შემთხვევითი ხმაურისგან გამოარჩევს. როდესაც სასიგნალო ფოტონი აირეკლება სხეულიდან კვანტური გადაჯაჭვულობა როგორც წესი ირღვევა, მაგრამ უახლესი კვლევები აჩვენებს, რომ მაინც შეიძლება გადარჩეს საკმარისი ინფორმაცია რათა დავადგინოთ, რომ საქმე გვაქვს არეკლილ სიგნალთან და არა ხმაურთან.
კვანტური რადარი არ არის მძლავრი და ამიტომ მისი სიგნალი რთული აღმოსაჩენია, რაც უპირატესობას იძლევა უსაფრთხოების სფეროში გამოყენებისას. თუმცა სტანდარტულ რადართან შედარებით ხელსაწყოს მთავარი უპირატესობა ისაა, რომ მას ნაკლებ პრობლემას უქმნის ფონური ხმაური, რომელიც დიდ გავლენას ახდენს ჩვეულებრივი რადარის სიზუსტესა და გარჩევისუნარიანობაზე.
„ჩვენი კვლევის მთავარი შედეგია, რომ კვანტური რადარი (ან მიკროტალღებით კვანტური განათება) არა მხოლოდ თეორიული ფენომენია, არამედ პრაქტიკულადაც განხორციელებადია. ჩვეულებრივი დაბალი სიმძლავრის რადართან შედარებისას მსგავს გარემო პირობებში, მცირე სასიგნალო ფოტონების გამოყენებისას, კვანტური მეთოდით დეტექტირება უკეთეს შედეგებს გვაძლევს.“ ამბობს Sh. Barzanjeh.
ახალ მეთოდს დიდი პოტენციალი გააჩნია, თუმცა არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ კვანტური გადაჯაჭვულობის მართვა რთული პროცესია და მოითხოვს ძალიან დიდ სიზუსტეს და ექსტრემალურად დაბალ ტემპერატურებს. მეცნიერები აგრძელებენ კვანტური რადარის გაუმჯობესებას, რაც კიდევ ერთი ნიშანია იმისა თუ როგორ შეიძლება კვანტურმა ტექნოლოგიებმა უახლოეს მომავალში შეცვალოს მრავალი სფერო, კავშირგაბმულობიდან დაწყებული სუპერ-კომპიუტერებით დამთავრებული.
„ისტორიის განმავლობაში აქ წარმოდგენილის მსგავსი კონცეფციების განხორციელება ხშირად გამხდარა მნიშვნელოვანი ეტაპი ტექნოლოგიური წინსვლის საქმეში. საინტერესო იქნებოდა ამ კვლევის აპლიკაციები, მაგალითად მოკლე მანძილზე მოქმედი მიკროტალღური სენსორებისათვის“. ამბობს Sh. Barzanjeh.
წყარო:
