الساعات الكمية والذرية

الساعات الكمية والذرية
الساعات الكمية والذرية

في حين أننا لسنا المخلوقات الوحيدة التي تقيس الوقت ، إلا أننا في بعض النواحي نجعله مركز كياننا. لعب الوقت دورًا مهمًا في مجتمعنا ، حيث لعب دورًا في كل شيء بدءًا من التخطيط لحفلات أعياد الميلاد وحتى تنظيم العمل أو الاجتماعات أو الأحداث. نحن نستخدم الساعات لقياس الوقت ، وخاصة الساعات الذرية ، والتي تكون دقيقة بشكل لا يصدق. رئيس قسم الساعة الذرية في ColdQuanta ، وهي شركة كمومية رائدة في السوق ، د. صرحت جوديث أولسون أن "الساعات الذرية هي بلا شك واحدة من أقدم التقنيات الكمية وأكثرها استخدامًا في الوجود."

لا يمكن المبالغة في أهميتها بالنسبة لمجتمعنا ، نظرًا لأن الكثير من البنية التحتية لحضارتنا مدعومة بهذه الساعات. قالت هيلين مارغوليس ، رئيسة قسم علوم الوقت والتردد في المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة ، إن أنظمة الاتصالات الحديثة وتوزيع الطاقة وأنظمة النقل والتجارة المالية تعتمد على المعايير الصحيحة للوقت والتردد. وأضاف (NPL): "تشكل الساعات الذرية الأساس للعديد من التقنيات التي نعتمد عليها في حياتنا اليومية".

تطبيقات ضبط الوقت من الجيل التالي

الساعات الذرية مفيدة للعديد من الصناعات المختلفة بسبب دقتها الاستثنائية ودقتها. وفقًا لأولسون ، فإن حقيقة وجود سوق بالفعل هي أحد أسباب تركيز الكم على الساعات. "من المعروف أن هذه الساعات موجودة وهي قطع تقنية مفيدة. يتم شراؤها واستخدامها من قبل الناس. العديد من التقنيات الكمومية الأخرى ، مثل أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، لا تزال في المستقبل ولكن لا يزال لديها أسواق تجارية. يعتقد الكثير في صناعة الكم أن القدرة التدميرية للساعات الذرية على ضبط الوقت ستنطبق أيضًا على أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

على حد تعبير أولسون ، "الساعات الكمومية كانت موجودة منذ عقود ، لكن في الوقت الحالي لا يمكنك الذهاب وشراء جهاز كمبيوتر كمي." نتيجة لذلك ، يمكن للأكاديميين والشركات استخدام هذه الأدوات بسهولة أكبر عند إنشاء تقنية جديدة.

يرغب العديد من الأشخاص العاملين في مجال الكم في الزواج من نوعين مختلفين من التكنولوجيا ، الساعة الذرية والكمبيوتر الكمومي. وفقًا للبحث الحالي ، يمكن توصيل ساعة ذرية بجهاز كمبيوتر كمي ، مما ينتج عنه مستشعر دقيق للغاية يمكنه مراقبة الجاذبية والقوى الأخرى.

وفقًا لأولسون ، فإن أفضل مراجع التردد المستخدمة حاليًا هي الساعات الذرية.

أفضل خاصية قياس متاحة للبشر هي التردد. لذلك ، تستخدم تفاعلات الليزر الذري أجهزة الكمبيوتر الكمومية. قد تكون بعض طرائق الحوسبة الكمومية مقيدة باستقرار أطوال موجات الليزر.

لأن دقة وظائف البوابة يمكن تدميرها عن طريق ضوضاء المرحلة أو ضوضاء التردد أو أشكال الضوضاء الأخرى. يمكن أن يساعد وجود مرجع تردد موثوق ، مثل الساعة الذرية ، الأشخاص في كثير من الأحيان في قفل أجهزة الليزر الخاصة بهم أو تحسين أداء الضوضاء لديهم.

هناك العديد من التطبيقات لأجهزة الاستشعار الكمومية وأنظمة التصوير ، وذلك بفضل مستشعراتها الدقيقة المكونة من الساعات الذرية وأجهزة الكمبيوتر الكمومية. وأضاف أولسون في المستقبل القريب ، "ستكون بعض تطبيقات الجيولوجيا أو علم الآثار صديقة للإنسان ، مثل تقنيات التصوير الجديدة حيث يمكنك مسح الغابات أو الغابات أو التربة للكشف عن البقايا القديمة".

يمكن للقوات المسلحة للدول استخدام هذه الأساليب لرصد ومراقبة الحرب بشكل أكثر فعالية من أي وقت مضى. وأشار آخرون إلى أنه ربما يمكن استخدام هذه الأدوات لاستكشاف موارد معدنية أو نفطية جديدة ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث.

يعتقد أولسون أنه على الرغم من أن الحوسبة الكمومية لا يزال أمامها طريق طويل ، إلا أن الساعات الذرية ستكون أكثر أهمية للشبكة العالمية من أجهزة الكمبيوتر الفردية. وقال: "سنحتاج إلى ساعات في شبكة كمومية" لنقل المعلومات ومزامنة البيانات وتمكين الاتصال الكمي الآمن.

"سيكون من المهم جدًا بالنسبة لنا فهم المحتوى الزمني والترددي للمعلومات التي يتم إرسالها ... ومع ذلك ، أعتقد أن الكمبيوتر الكمومي سيعمل بناءً على مراجع التردد بدلاً من استخدام ساعة ذرية" ، كما يقول.

تعمل مؤلفة Inside Quantum Technology ، Kenna Hughes-Castleberry أيضًا كمتصلة علمية في JILA (شراكة بين جامعة كولورادو بولدر و NIST). تعد التكنولوجيا العميقة والتقنية metaverse والتقنية الكمومية من بعض موضوعات كتابته.

المصدر: insidequantumtechnology

 

 

 

 

Günceleme: 19/11/2022 11:45

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz