کوانتوم مکانیک‌🕊

‍
💢شبکه کوانتومی چیست؟

نوشته مارا جانسون گرو
قسمت پنج و پایانی

4. شبکه های کوانتومی ابتدا در سنجش علمی مهم خواهند بود.

ممکن است چندین دهه طول بکشد تا یک فرد معمولی با یک شبکه کوانتومی ارتباط برقرار کند. اما بکارگیری آن در علم شاید به زودی رخ دهد .

شبکه‌های اولیه احتمالاً برای مواردی مانند ابر-محاسبات ابری cloud supercomputing از شبکه‌های کوانتومی که از توان چندین رایانه کوانتومی ، برای پردازش اطلاعات بکار رفته ، استفاده خواهند کرد . شبکه‌های کوانتومی همچنین امکان سنجش دقیق‌تر علمی را فراهم می‌کنند که می‌تواند ساعت‌های اتمی را بهبود بخشد و GPS را قابل اعتمادتر کند.

اخترشناسان همچنین به دنبال استفاده از شبکه‌های کوانتومی برای پیوند با تلسکوپ‌های نوری هستند که به رصدخانه‌های متعدد اجازه می‌دهند تا به عنوان یک میدان غول پیکر واحد - یک تداخل سنج نوری - عمل کنند.
دانشمندان قبلاً در سال 2019 به چیزی مشابه دست یافته بودند، زمانی که از تلسکوپ افق رویداد برای ایجاد اولین تصویر از یک سیاهچاله استفاده کردند. EHT یک تلسکوپ واحد نبود، بلکه شبکه ای از تلسکوپ های رادیویی بود که در سرتاسر جهان قرار داشت. به طور مشابه، ابزار GRAVITY در تداخل سنج تلسکوپ بزرگ ESO، که شامل تلسکوپ هایی است که در امتداد یک تپه کوچک پخش شده اند، از تداخل سنجی نوری برای تصویربرداری از یک سیاره در اطراف ستاره دیگری در همان سال استفاده کرد.

گام بعدی ترکیب تلسکوپ های نوری است که در مسافت دورتری از هم قرار دارند ، که وضوح تصویر را بهبود می بخشد. و می تواند منجر به اکتشافات اساسی در حوزه سکونت پذیری سیارات نزدیک، ماده تاریک و انبساط کیهان شود.

امیل خابیبولین، دانشجوی دکترا در هاروارد، که مقاله ای را منتشر کرده است، می گوید:

" این وضوح [که می توان با تداخل سنج های نوری به دست آورد] برای دیدن منطقه ای مانند نیویورک در سیاره ای در نزدیک ترین منظومه ستاره ای کافی است. روشی برای پیوند تلسکوپ به شبکه های کوانتومی"

با این حال، افزایش فاصله بین تلسکوپ های نوری یک چالش بزرگ است. فوتون ها ناگزیر در طول سفر بسوی سنترال هاب که در آنجا بازترکیب می شوند از بین می روند و فواصل طولانی تر به معنای از دست رفتن داده های بیشتر است.

شبکه های کوانتومی یک راه حل برای این مشکل ارائه می دهند. اگر بتوان اطلاعات کوانتومی فوتون‌ها را در هر تلسکوپ ثبت کرد و در یک شبکه ارسال کرد، می‌توان از دست دادن داده‌ها را به شدت کاهش داد. اما تعداد زیادی از فوتون‌هایی که احتمالاً توسط یک تلسکوپ نوری جمع‌آوری می‌شوند، پهنای باند شبکه‌های کوانتومی را همانطور که اکنون تصور می‌کنیم، تحت تأثیر قرار می‌دهند.

یکی از راه‌حل‌ها، یک رویکرد کوانتومی است که توسط امیل خابیبولین و دیگران پیشنهاد شده است، که می‌تواند اطلاعات کوانتومی فوتون‌ها را قبل از ارسال آن‌ها روی یک شبکه کوانتومی با استفاده از تعداد کمتری کیوبیت فشرده و ذخیره کند. گروه‌های دیگر، مانند محققان دانشگاه سیدنی، استفاده از هارد دیسک‌های کوانتومی را پیشنهاد کرده‌اند، دستگاه‌هایی که اطلاعات کوانتومی فوتون‌هایی را که به تلسکوپ‌های مجزا رسیده اند تا زمانی که بتوانند به صورت فیزیکی با هم جمع و دوباره ترکیب شوند، ذخیره می‌کنند.
صرف‌نظر از رویکرد نهایی، پیشرفت‌هایی که ابتدا توسط ستاره‌شناسان و دانشمندان دیگر طراحی شده‌اند، احتمالاً به شبکه‌های کوانتومی ، و در آینده بدست عموم خواهد رسید .

نانی در پایان بیان داشت : من فکر می‌کنم با سطحی از اشتیاق که اکنون در جامعه علمی وجود دارد، در دهه آینده، شاهد تأثیرات بزرگی خواهیم بود.‌‌

💢@higgs_field

attach 📎

👍4

1.01K viewsedited 11:07