حسگرهای کوانتومی جدید راهی برای بهبود درمان سرطان و مخابرات کوانتومی

محققان مؤسسه محاسبات کوانتومی دانشگاه واترلو حسگرهای کوانتومی جدیدی ساختند که در همه زمینه‌های مونیتور کردن، از درمان سرطان تا حسگری از راه دور کاربردهای زیادی دارند. آنها مدعی هستند حسگری که ساختند عملکرد بهتری نسبت به فن‌آوری سه بعدی تصویربرداری کنونی دارد.

بازده بالا در آشکارسازی فوتون‌ها

یک حسگر کوانتومی وسیله‌ای است که از همبستگی‌های کوانتومی استفاده می‌کند تا به وضوح بهتری نسبت به سیستم‌های کلاسیک دست پیدا کند. این حسگرهای کوانتومی جدید برمبنای نانوسیم‌های نیمرسانا ساخته شده‌اند که تک ذرات نور را هم آشکار می‌کنند.

مایکل ریمر یکی از اعضای تیم تحقیقاتی می‌گوید:" یک حسگر باید در آشکارسازی نور بازده بالایی داشته باشد. در کاربردهایی مثل رادار کوانتومی، نظارت و عملکرد شبانه فوتون‌های کمی از محیط به وسیله می‌رسند. در این موارد، هدف این است که هر ذره‌ای که به حسگر می‌رسد آشکارسازی شود."

چند نانوثانیه:

یک فوتون یک تک ذره از نور است که این دانشمندان ادعا کردند که حسگر جدید آنها به حدی سریع است که می‌تواند یک فوتون را آشکار کند و برای مشاهده فوتون بعدی طی چند نانوثانیه آماده شود. همچنین مدعی شدند که این کار با استفاده از کیفیت مواد این حسگرها امکان‌پذیر شده است.

و ریمر اعتقاد دارد که طیف جذبی را می‌توان با استفاده از مواد دیگر بازهم بهبود بخشید. وی میگوید:" در این وسیله از نانوسیم‌های ایندیوم فسفات (InP) استفاده شده‌است. اگر ماده اصلی را به عنوان مثال به ایندیوم گالیوم ارسناید (InGaAs) تغییر دهیم، می‌توان پهنای باند را افزایش داد و به طول موج‌های مخابراتی نزدیک کرد در حالی‌که عملکرد حسگر تغییر نمی‌کند."

البته باید بگوییم که این حسگرها در حال حاضر تنها نمونه‌های آزمایشگاهی هستند. اما محققان معتقدند به محض اینکه نمونه آزمایشگاهی با ادوات الکترونیکی مناسب ترکیب شود، می‌توان این وسیله را به خارج از آزمایشگاه فرستاد. علاوه براین، این محققان می‌گویند این کار دریچه ای به سمت بهبود همه کاربردهای حسگرها باز می‌کند. ریمر میگوید:" بازه بزرگی از صنعت و تحقیقات از این حسگر کوانتومی بهره خواهند برد."

 

مترجم خبر: خانم افسری

منبع خبر:

https://interestingengineering.com/new-quantum-sensors-to-improve-cancer-treatment-quantum-communications