شیوه های مختلف تابشدهی کوانتومی: مفاهیم و کاربردها در مترولوژی و حسگری
عنوان دوره: بیست و نهمین کنفرانس ملی هسته‌ای ایران
نویسندگان
سازمان
چکیده
برهم‌کنش نور با محیط‌های غیرخطی به نورهای غیرکلاسیکی منجر می‌شود که خصوصیاتی متفاوت از نور متداول دارند. این نورها دارای نوفة ذاتی کمتری نسبت به نور کلاسیک هستند. حالت‌های چگالیدة نوری و هم‌چنین زوج‌های فوتونی درهم‌تنیده، از آن دسته از نورهای غیرکلاسیکی هستند که کاربردهای جدید زیادی در حوزة تابشدهی را سبب شده‌اند. مثلاً با استفاده از حالتی چگالیده از نور و تزریق آن در یک تداخل‌سنج چند کیلومتری، امواج بسیار ضعیف گرانشی معادل جابه‌جایی خیره‌کننده در حد 10-19m ثبت شده است. اما، زوج‌های فوتونی درهم‌تنیده به مهم‌ترین ابزار برای فناوری‌های نوظهور کوانتومی تبدیل شده‌اند. ارتباطات از راه دور کوانتومی، رادار و لیدار کوانتومی، تصویربرداری ویدیویی با تمایز بالا و طیف‌نگاری با زوج، تنها نمونه‌هایی از شیوه‌های مختلف تابشدهی کوانتومی هستند. مزیت کوانتومی در حسگری، ممکن است سبب گردد تا بتوان یک پرنده در دوردست را که گم در مه و نوفه است تصویربرداری کرد. ساخت آشکارسازهای تک فوتونی به‌خصوص از نوع آرایه‌ای آن در سال‌های اخیر نیز به ظهور این فناوری‌ها کمک کرده است. البته، نرخ کم منابع تولید زوج‌های نوری هم‌بسته (104-108 فوتون در ثانیه)، به‌خصوص برای سنجش‌های از راه دور، فرآیندها را کند می‌سازد. با این وجود، ثبت سیگنالهای بسیار ضعیف (با نرخ کسری از فوتون در ثانیه) و در حضور زمینه‌ای قوی از نوفه عملی شده است. در مقالة حاضر، ضمن توصیف فناوری-های کوانتومی و چشم انداز کاربردهای آنها، چالش‌های این فناوری‌ها در حوزة حسگری به‌خصوص از راه دور بررسی خواهند شد. در پایان به فعالیت‌های آزمایشگاه اپتیک کوانتومی دانشگاه تهران نیز اشاره خواهد شد.
کلیدواژه ها