خداحافظ پنهانکاری، آشنایی با رادارهای کوانتومی

[hamedof 5,183]

متاسفانه هر جا بحث از کوانتوم می‌شود تخیلات عجیب و غریب یک پای ثابت در بحث خواهند بود

 

ذکر چند نکته :

 

۱) نام رادار کوانتومی یک نام اشتباه و صرفا با مقاصد غیر علمی و پوپولیستی است

در اصل ایده<< تصویر سازی از امواج با سول موج کوتاه بر مبنای کوانتوم>> مطرح است

۲)رادار کوانتومی !  (اگر بتوان این اسم را بر آن نهاد) با  قطیش یا پلاریزاسیون یک موج کاملا متفاوت است

اکٍر رادارهای امروزی دارای پلاریزیشن مشخص هستند و این ایده از اولین روش‌های مورد استفاده برای مقابله با جمینگ رادارها بوده است

۳)‌ ایده<< تصویر سازی از امواج با سول موج کوتاه بر مبنای کوانتوم>>در صورت اجرایی شدن؟؟؟  یک آپشن برای لیدار و نه رادار خواهد بود

توان امواج کوتاه لیدار برای کشف پنهانکارها کاملا قایل اثبات است اما محدودیت‌های عملی موجود مانع از استفاده از آنها است

در حال حاضر از لیدار برای اندازه‌گیری آلودگی‌های جوی ناشی از ذرات با اندازه میکرون استفاده می‌شود

۴) تمام کشف کننده‌ها اعم از رادار و لیدار بر اساس امواج مغناطیسی کار می‌کنند و آشکار سازی با ذره در ابعاد غیر آزمایشگاهی غیر ممکن است

۵) لیدار یک نوع رادار است که با امواج لیزر کار می‌کند همین نکته بیانگر محدودیت‌های آن است

۶) در ایده<< تصویر سازی از امواج با سول موج کوتاه بر مبنای کوانتوم>> فوتونها به جای تولید در یک چمبر گازی یا یک کریستال احاطه شده با

آینه، توسط کریستال در ابعاد اتمی یا همان کوانتوم دات ها تولید می‌شود در اصل این کوانتوم دات ها در نقش ترانزیستور عمل می‌کنند و

تعداد زیادی از آن‌ها کار تولید و در عین حال آشکارسازی را انجام می‌دهند (در صورت لزوم توضیح بیشتر می‌دهم)

۷) امواج مورد استفاده در این روش (لیزرها)  تکفام و همدوست هستند و هر برهم‌کنش آنها با ذره سبب به‌هم خوردن این توازن می‌شود

این برخورد می‌تواند در اثر برخورد با بدنه هواپیما،  ذرات ِغبار، ملکول‌های هوا، ذرات بخار آب یا هر چیز دیگر ایجاد شود

۸) فوتون‌های بازتاب شده پس از جمع آوری وارد همان کوانتوم دات‌ها شده و یک داده آماری از درصد فوتون‌های مختل شده‌می‌دهند

در صورت مشاهده اختلاف شدید می‌توان گفت یک شیء در بین راه است

۹) لیداراحتمالا  به یک بازتاب کننده نیازدارد مانند سطح ماه

 

شرمنده ولی باید با درصد کاملا بالا با شما مخالفت کنم ...

 

اول از همه اینکه چه بخواهیم و چه نخواهیم کوانتوم عجیب ترین علم بشره و اتفاقات داخلش به راحتی قابل هضم نیست ...

 

1- نام این رادار ها بر این اساس کوانتومی نامیده شده است که در واقع از روش های مورد استفاده در شاخه Quantum Information بهره میگیرند و مبانی کاری آن ها تصحیح سازی دیتای کوانتومی ، درهم تنیدگی ، توپولوژی سطح کوانتومی  ، اصل هولوگرام و ... است.

 

مهمترین قسمت نیز بحث در هم تنیدگی است ... . سیستم درهم تنیده طول مو کنیم (اینجا فوتون-فوتون) ، یکی رو ارسال می کنیم و یکی رو نگه میداریم حال تا قبل از ESD شما باید تمامی مطالعات کوانتومی خود را روی سیستم انجام دهید. نمی دونیم این چه چیزی جز کوانتوم است ؟!

 

2- بحث پلاریزیشن نه به این دلیل که ایده جدیدی است مطرح شده است ، بلکه به این دلیل که بارز ترین مشخصه فوتون ها که قابل تغییر است همین قطبش است مطرح می شود. وقتی مجموعه سیستم کوانتومی رو می خواهید بررسی کنید برای هدف یابی و ... به صورت واضح شما نیازمند اعمال یک عملگر (یک آزمایش) بر روی سیستم کوانتومی خود هستید که این کار خود باعث از بین رفتن اطلاعات کوانتومی می شود . حال با یکسری تکنیک های به غایت پیچیده که اگر به یک فیزیکدان هم توضیح دهید فکر می کند که کلا کوانتوم رو دارید نقض می کنید! ما نیاز داریم تا این اطلاعات را بخوانیم (قبل از ESD) ، حال ساده ترین اطلاعات تغییر کرده همون قطبش فوتون هاست . چون اطلاعات به غایت زیادی برای ما به ارمغان میاره ...

 

3- امواج تولید شده ابتدایی شاید به طول موج مرئی و یکم پایین و بالاتر داشته باشند اما تکنیک هایی وجود دارند که بشه در محدوده امواج ماکروویو هم کار کرد. اولین سرچ هم به شما چنین مطلبی رو خواهد داد :

http://arxiv.org/abs/1508.00061

 

4- فعلا که کسی روی درهم تنیدگی ذره ای جز فوتون بحثی نداشته ولی ذرات دیگری هستند که کاندید استفاده هستند در آینده ای نچندان نزدیک البته.

 

5- با تکنیک های بسیار هوشمندانه این محدودیت ها نیز تا حدود زیادی در حال رفع می باشند ... .تکنیک هایی که در قسمت 3 هم در حال استفاده اند... .

 

6- آیا تنها لیزر موجود در جهان لیزر Quantum dot هست ؟ یا نه ده ها نوع لیزر داریم ؟ چون یکی از تکنیک های مورد استفاده برای کار این رادار ها استفاده از اثر کامپتون برای نابودی فوتون فرودی و تبدیل آن به 2 فوتون در هم تنیده است. و چشمه لیزر برای ما اهمیت نداره . شاید کاواک برای ما مهم باشه که بشه باهاش اعمال مختلف اپتوالکترونیکی انجام داد ولی خود منبع دارای درجه اهمیتی از نظر SWaP سایز ، وزن و توان هست ... .

 

7و 8 و 9 -  الان این چیزی که گفتید دقیقا چه مشکلی داره ؟ می خواهید بگید که رادار کوانتومی به درد نمی خورد یا لیدار؟

 

این رو هم نگاهی کنید بد نیست ....

 

http://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/sensors/lidaronachip-scan-quickly-scan-cheap

 

لیدار ارایه فازی ...

 

حال من نمی دونم خودتون جز این دسته قرار میگیرید یا خیر :

 

متاسفانه هر جا بحث از کوانتوم می‌شود تخیلات عجیب و غریب یک پای ثابت در بحث خواهند بود

 

[smorteza 727]

شرمنده ولی باید با درصد کاملا بالا با شما مخالفت کنم ...

 

اول از همه اینکه چه بخواهیم و چه نخواهیم کوانتوم عجیب ترین علم بشره و اتفاقات داخلش به راحتی قابل هضم نیست ...

 

1- نام این رادار ها بر این اساس کوانتومی نامیده شده است که در واقع از روش های مورد استفاده در شاخه Quantum Information بهره میگیرند و مبانی کاری آن ها تصحیح سازی دیتای کوانتومی ، درهم تنیدگی ، توپولوژی سطح کوانتومی  ، اصل هولوگرام و ... است.

 

 

من برای مخالفت شما احترام قائلم

اما بر خلاف کلمات کلی مبهم بحث علمی نیاز به اشراف و توصیف دقیق دارد

من جزییا ت یک سیستم آشکار ساز کوانتومی را بیان کردم  منبعی که خود شما آن را ذکر کردید تحت عنوان Microwave Quantum Illumination

است که در تایید روش آشکارسازی است اما آشکارسازی با کلیت رادار متفاوت است در این زمینه  تفاوت دیدگاه من و شما در عنوان است

 

در مورد پلاریزیشن این ایده سالها است در امواج رادار به کار می رود اما فکر می‌کنم شما مفهوم همدوسی و درهم‌تنیدگی را از هم جدا نمی‌کنید

فوتون یک بوزون است و از اصل طرد تبعیت نمی‌کند به همین جهت اطلاق واژه درهم تنیدگی برای آن در معنای عموم اشتباه است

و باید منظور خود را به صورت علمی بیان کنید

 

تمام رادارها امواجی با پلاریزیشن مشخص تولید میکنند اما بر هم خوردن همدوسی به تغییر فاز تغییر، پلاریزیشن، طول موج و راستای انتشار باز می‌گردد

 

تمام ایده‌ایی که با نامهایی چون کامپیوتر کوانتومی، رادار کوانتومی  و ... مطرح می‌شوند در اصل اپلیکیشن هایی هستند که از ایده

ترانزیستور ابعاد اتمی یا کوانتوم دات‌ها ساخته می‌شوند کارکرد داخلی این قطعات بر اساس کوانتوم است و نه خود کامپیوتر و رادار

7و 8 و 9 -  الان این چیزی که گفتید دقیقا چه مشکلی داره ؟ می خواهید بگید که رادار کوانتومی به درد نمی خورد یا لیدار؟

 

تمام گزینه‌ ها برای تصحیح برداشت و توضیح عملکرد آن چیزی است که تحت عنوان رادار کوانتومی معرفی کردید

 

در صورت وجود ابهام بیشتر در خدمت هستم

[EMP 6,863]

یک منبعی برای مطالعه بیشتر

http://gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=ED225CE846DAA9D55E2C4933344DE134

[hamedof 5,183]

 

فوتون یک بوزون است و از اصل طرد تبعیت نمی‌کند به همین جهت اطلاق واژه درهم تنیدگی برای آن در معنای عموم اشتباه است

و باید منظور خود را به صورت علمی بیان کنید

 

بله؟

 

اول که نفهمیدم چرا بحث همدوسی رو پیش کشیدید و گفتید که شما از در هم تنیدگی جداش نمی کنید ، بعد هم میگید کلا درهم تنیدگی نداریم برای فوتون ها ؟! :|

 

شما کافیه از یک کریستال غیر خطی یک پرتو لیزر عبور دهید تا حداقل از هر ده به توان 12 فوتون یک جفت فوتون در هم تنیده داشته باشید ... .

 

در هم تنیدگی فوتون ها رو هم چیزی که دقیقا معناش هست رو براتون میگم در مقاله خودمون :

 

Entanglement occurs when quantum states of two known system can’t be individually determined after interaction and separation of the systems. Henceforth these systems are called entangled.

 

حالا ربط قضیه رو به اصل طر پائولی من نفهمیدم ... .

 

در مورد در هم تنیدگی هم کتاب زیر رو توصیه می کنم ...

 

Entangled Systems: New Directions in Quantum Physics

Jürgen Audretsch

[smorteza 727]

با سلام

 

فکر می‌کنم درک درستی از بیان همدیگر نداریم من همدوسی و درهم تنیدگی رو دومفهوم جدا میدونم

برای روشن شدن موضوع دریافت خودم را به تفصیل بیان می‌کنم

 

همانگونه که در مقاله‌تان ذکر کردید شما برای آشکار سازی یک موجود کوانتومی  نیاز دارید تا یک سیستم حداقل دو ترازی داشته باشید که به نحوی با یکدیگر قابلیت برهمکنش داشته‌باشند

خوب فوتون یک بوزون است و نمی‌تواند با فوتون دیگر اندر کنش داشته باشد اما می‌تواند با ماده اندر کنش داشته باشد

خوب اگر بتوانیم یک سیستم ذره‌ای با حداقل دو تراز تبهگن داشته باشیم میتوانیم این برهمکنش را ایجاد کنیم

برای این کار با ایجاد یک اختلال، تبهگنی را از بین می‌بریم این همان کوانتوم دات مورد نیازماست

فوتون مد نظر را به داخل سیستم شلیک می‌کنیم این فوتون در شرایطی ذره باردار ما را به تراز بالاتر انتقال می‌دهد

تا این قسمت همان لیزر بود که کلیه اصول همدوسی را در خود دارد

خوب باید برای ایجاد درهم تنیدگی نیاز داریم تا یک دافعه مانند اصل طرد ایجاد کنیم تا در یک سیستم دو ترازی

فوتون‌های لازم کد گذاری شده باشند برای این کار از توپولوژی سیستم و شرایط مرزی آن استفاده می‌کنند

شرایط مرزی با استفاده از ایده رشته‌های کوانتوم دات می‌تواند مفهوم پاریته را ایجاد کند که می‌تواند مانند اصل طرد عمل کند

ما نند توپولوژی بالا گه چهار فوتون دو به دو به هم درهم تنیده ایجاد می‌کند

این مساله همان طور که گفتم به کوانتوم دات به عنوان تولید کننده و آشکارساز باز می‌گردد

فوتونهای تولیدی توسط کوانتوم دات مانند موج معمولی بدون کد گذاری به فضا ارسال می‌شود و در صورت برخورد به هر موجودی

از نظر انرژی پاریته فاز یا هر چیز معادل مختل شده و پس از بازگشت نمی‌تواند در کوانتوم دات جذب شود به همین جهت

از نظر آماری تعداد کمتری فوتون آشکار شده و در نتیجه موجود مورد نظر کشف می‌شود

 

تفاوت قابل ملاحظه  این روش با لیدار قابلیت افزایش طول موج با استفاده از رشته‌های کوانتوم دات است

تفاوت عمده با رادار عدم امکان کوچکترین تغییر در پرتو و کدگذاری آن است که باعث مختل شدن پاریته می‌شود

 

اگر در تشریح من کاستی و اشتباهی هست بفرمایید

 

ممنون می‌شوم  لینک مقاله خود را برای استفاده بگذارید

ویرایش شده در تیر 95 توسط smorteza

[hamedof 5,183]

سلامی دوباره ، مشکل من و شما در واقع در این تعاریف نیست و بحث دید کلی هست که نسبت به مسائل داریم ... اما در مورد در هم تنیدگی فوتون ها مبحث SPD همیشه مطرح بوده برای من . اگر وقت کنم در آینده کل ایده ذهنی خودم در مورد ساخت یک رادار کوانتومی رو شرح خواهم داد تا هم من و هم شما از این سردرگمی الفاظ بین خودمون در بیاییم ... .(باید برم مسافرت و الان هم تو وقت اضافه بیداریم هستم ... .)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Spontaneous_parametric_down-conversion

 

کریستال باریم برات و درهمتنیدگی فوتون ها رو هم سرچ کنید .

 

این مقالات هم تیترشون برام جالب بود و گذاشتم و هنوز خودم نخوندم ...

 

New High-Intensity Source of Polarization-Entangled Photon Pairs

http://link.aps.org/pdf/10.1103/PhysRevLett.75.4337

 

Entanglement of the orbital angular momentum states of photons

http://www.nature.com/nature/journal/v412/n6844/full/412313a0.html

 

 

:rose:

 

تا بعد ...

[pyaghoubi 531]

بخشی که ایشون بخوبی توضیح نمیده برای این همه گیچ شدن این هست، که نور تابیده میشه حالا به مبدل نور به موج الکترومغناطیسی معادلش به موج الکترومغناطیسی ارسال میشه، بخش از این فوتون ها در حافظه ذخیره میشوند.

 

موج برگشتی هم توسط مبدل موج به نور به نور تبدیل بشود و اینجا حالا از مقایسه با فوتونهای دیگه مثل اینه که نور ارسال شده باشد و شما داری جسم رو میبینی!!!

 

اما یه مشکلی هست: در زمینه استیلیث همون سطح مقطع راداری به معنی این هست که موج با یه تضعیف خیلی زیاد بر میگرده!! جوری که مشکل نویز وجود داره یعنی چیزی نمیاد که شما بخوای حالا با هر سیستمی آشکار کنی. خوب اگر قرار باشه همچین سیستمی بخشیش در صفر کلوین مورد استفاده قرار بگیرد، که رادارهای معمولی هم این قابلیت رو دارند!!!! کلا مشکل نویز داریم اصلا!!!

 

مشکل دوم سر این هست، که بحث جمینگ لزوما فریب نیست!!! بلکه مشکل اصلی گاهی افزایش سطح نویز و کور کردن گیرنده هست!!! (البته راه داره) یعنی روش و راه ساده تر از فریب و این مسخره بازیاست. چون تا شما بیای طرفتو فریب بدی!!! به فنا داده رفته همه چی رو!!! مگر موشک باشه بشود فریبش داد که اونم راه داره!!! نه رادار اصلی (البته منظورم رادارای فعلی ایران نیستا)

 

کلا شما سیگنال بهت برسه مشکلی نداری حتی تو تصویر برداری!!! مشکل اینه که نمیرسه.

 

---------------------------

 

منتهی اینجا یه نکته مطرح میشه اگر موج ارسالی تک فرکانس با یه مقدار نویز فازی باشه تهش 100 هرتز 1 کیلوهرتز، در این صورت سطح نویز خوب خیلی کف میشه که اینجا میشه یکارایی کرد...

در آشکار سازی.

منتهی جمینگ تک فرکانس بشدت راهته!!! و اشباعش خفن!!! مگه قابلیت تغییر فرکانس سریع با کد گذاری و تصادفی بودن فرکانس ارسالی وجود داشته باشد.

 

اگرم پهنای باند سیگنال ارسالی زیاده یه سری فیزیکدان که سر از مهندسی در نمیارن یه سری تخیلات کردن فقط!!!!

 

البته وقت بیشتری نگذاشتم، منتهی اگر تک فرکانس باشه موج ارسالی و توانایی جابه جایی فرکانسی داشته باشد که خوبه.

 

نکته بعد اگر قرار به این باشه اینجوری که توی منابع بود برای پزشکی زیر 1 گیگاهرتز بهتر باشه، مسلما اینجا هم بهتره!!! چون برگشتی تو این فرکانسا بیشتره طراحی استیلث ها برای رادارهای قفل باند ایکس هست.

اگر هم پهنا باند سیگنال ارسالی از 1 مگاهرتز به بالاست بیخودی وقتت رو سرش تلف نکن. کارای مفیدتری برای انجام دادن هست.

 

---------

ضمنا یه شما به یک چیزی علاقه داری، خوب این یه بحثه بالاخره کاربردی براش پیدا میکنی یا کاربرد براش میتراشی!!!

 

یه وقت شما دنبال تکنولوژی جم ناپذیر و یا ضد استیلثی که با این مشخصات بعید میدونم راه درست باشه.

-----

تاکید هست اگر اون مبدل بتونه بصورت چیپ یا حالا عملی و تجاری ساخته بشود، اینجور رادارها میتونن بشدت در پزشکی و مراقبت از بیمار کاربرد پیدا کنند.

شما یه جستجو در مورد نحوه کار MRI فرکانس کاری 5 مگاهرتز و بحث صفر مطلق و کاهش نویز تصویر برداری (بنده آزمایشگاههای DTU دانمارک رو دیدم، البته قسمت نشد دیگه دانمارک باشیم رفتیم جای دیگه) تاکید هست که این تصویر برداری در صورتی که تک فرکانس هست، و معادل دوربین انجام میشه خیلی خیلی مفید هست و کاربردهای زیادی داره کاهش هزینه ها، کاهش پیچیدگی سیستم و غیره....

 

منتهی با توجه به اینکه درد استیلث و جم یه بخشش اصلا اینه که شما یه چیزی بالا سر نویز باید برسه بهت، حالا یا با جمع کننده که سیستم کند میشه، یا فشرده کردن پهنای باند سیگنال در گیرنده که البته رزولشن رو کاهش میده و پیچیدگی سیستم رو میبره بالا و اینجا هم جایی نیست که بخوای دنبال صفر مطلق اینا باشی. درد از جمینگ که قطعا حل نمیکنه!!! درد از استیلث هم همونطور که عرض کردم در صورتی که پهنای باند مورد نیاز فرکانس ارسالی بشدت کم باشه یا تک فرکانس، اونوقت سطح نویز تا حد زیادی پایین میاد پیچیدگی بخش فرکانس بالا بشدت کاهش پیدا میکنه، قابلیت ارسال سیگنال با توانهای خیلی خیلی بالا ارسال میشه و روزولشن هم در حد یه سیگنال فراپهن باند هست.

منتهی دو مسئله اینجا میمونه: بفرض اگر بخوایم چیزی رو از سیگنال مایکرویوو استخراج نکنیم!!!

بغیر از تصویر، ارتفاع رنج فاصله و کلا مختصات چجوری میخواید استخراج کنید، اینها سوالاتی هست که بایست پاسخ داده بشود؟

حالا بگیم سرعتش رو از تغییرات توی عکس مشاهده کردیم. چون در مورد استیلث مسئله کشف فقط مطرح نیس!!! مشکل مشکل قفل هست، تازه قفل هم کردی، چجوری موشکت خودش فعال بره بزنه!!!

اینا مسائل علمی و سوالاتی هست که مطرحه.

بنابراین حداقل تا تحقیقاتی در این زمینه نشون ندن قابلیت ها رو، خیلی زوده برای قضاوت. برای شخص خودم هم جالبه که بدونم، پهنای باند ارسالی همونطوری که از cavity و در اثر تغییرات مکانیکی ناشی از تابش فتون ایجاد میشه واقعا کم هست یا نه.... در اون صورت بشدت درحوزه پزشکی کاربرد داره تا حدی که میشه گفت میتونه جایگزین خیلی خیلی ازران و سرپایی برای MRI بشود و MRI فقط برای مواردی که تشخیص خیلی خیلی دقیق نیازه استفاده بشود. بشخصه که کاربرد اولیه و اصلیش رو در پزشکی میدونم.

ویرایش شده در مرداد 95 توسط pyaghoubi