ساخت رادار کوانتومی برای شناسایی اجسام رادارگریز

رادار جدید، در واقع سیستمی هیبریدی است که از همبستگی کوانتومی بین ریزموج و پرتوهای نوری برای شناسایی اشیای دارای انعکاس‌پذیری پایین بهره می‌برد.

تیمی بین‌المللی از دانشمندان به رهبری دانشگاه یورک و با همکاری «شبیر برزنجه»، دانش‌آموخته دانشگاه اصفهان، نمونه اولیه رادار کوانتومی را ارائه داده‌اند که پتانسیل شناسایی اشیای نامرئی برای رادارهای معمولی را دارد.

رادار جدید، در واقع سیستمی هیبریدی است که از همبستگی کوانتومی بین ریزموج و پرتوهای نوری برای شناسایی اشیای دارای انعکاس‌پذیری پایین بهره می‌برد. از جمله این اشیا می‌توان به سلول‌های سرطانی یا هواپیماهای جاسوسی اشاره کرد.

چون این رادار کوانتومی در مقایسه با سیستم‌های معمولی، با انرژی‌ بسیار پایین‌تری عمل می‌کند، پتانسیل زیادی برای کاربردهای مختلف از جمله زیست‌پزشکی و اسکن‌های غیرتهاجمی NMR دارد.

تیم تحقیقاتی به رهبری «دکتر استفانو پیراندولا» از دپارتمان علوم رایانه‌ دانشگاه یورک، دریافت نوعی مولد ویژه (ابزاری با دو حفره) که با استفاده از یک نوسانگر نانومکانیکی، پرتو ریزموج را با پرتو نوری جفت می‌کند، ویژگی کلیدی این رادار کوانتومی است.

آنتن‌های یک رادار معمولی برای اسکن‌کردن ناحیه‌ای فضایی، ریزموجی را ساطع می‌کنند؛ در این جا، هر نوع شی موردهدف، سیگنال را به منبع راداری منعکس می‌کند اما شناسایی اشیای دارای انعکاس‌پذیری پایین که در نواحی با نویز پس‌زمینه بالا قرار دارند، با استفاده از سیستم‌های راداری معمولی دشوار است.

این در حالی است که رادارهای کوانتومی بسیار کارآمدتر عمل می‌کنند و از در هم‌تنیدگی کوانتومی برای افزایش حساسیت‌شان و شناسایی انعکاس‌های نواحی بسیار پر سر‌و‌صدا و دارای سیگنال کوچک، استفاده می‌کند.

رادار کوانتومی شبیر برزنجه و همکارانش، در نواحی با فوتون پایین، دارای عملکرد بسیار بهتری در مقایسه با رادارهای معمولی است و چنین ویژگی غیرتهاجمی برای کارکردهای زیست‌پزشکی دارای طیف کوتاه مهم است. در درازمدت، می‌توان از این رادار برای شناسایی حضور نارسایی‌ها در نمونه‌های زیستی یا بافت‌های انسانی به شیوه‌ای کاملا غیرتهاجمی بهره برد.

می‌توان از شیوه جدید برای ارائه طیف‌سنجی غیرتهاجمی NMR پروتئین‌های شکننده و اسیدهای نوکلئیک استفاده کرد. در پزشکی، این تکنیک‌ها را می‌توان به جای ام‌آرآی، با هدف کاهش میزان تشعشع جذب‌شده توسط بیماران به کار برد.

جزئیات این تحقیق در مجله Physical Review Letters قابل‌مشاهده است.

منبع: ایسنا

کانال عصر ایران در تلگرام