Quantum radar
குவாண்டம் ரேடார் என்பது நிச்சயமற்ற கொள்கை அல்லது குவாண்டம் சிக்கல் போன்ற குவாண்டம்-இயந்திர விளைவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு ஊக ரிமோட் சென்சிங் தொழில்நுட்பமாகும். பரவலாகப் பார்த்தால், குவாண்டம் ரேடார் நுண்ணலை வரம்பில் செயல்படும் ஒரு சாதனமாகக் காணலாம், இது குவாண்டம் அம்சங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, கதிர்வீச்சு ஆதாரம் மற்றும்/அல்லது வெளியீடு கண்டறிதலின் கண்ணோட்டத்தில், மேலும் ஒரு பாரம்பரிய எதிர்ப்பாளரை விட சிறப்பாக செயல்பட முடியும். ஒரு அணுகுமுறை உள்ளீட்டு குவாண்டம் தொடர்புகளின் பயன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது (குறிப்பாக, குவாண்டம் சிக்கல்) ரிசீவரில் பொருத்தமான இன்டர்ஃபெரோமெட்ரிக் குவாண்டம் கண்டறிதலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (குவாண்டம் ஒளியின் நெறிமுறையுடன் வலுவாக தொடர்புடையது). குவாண்டம் ரேடரின் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமான முன்மாதிரிக்கு வழி வகுப்பது சில மதிப்பாய்வு கட்டுரைகளில் விவாதிக்கப்பட்டபடி பல சோதனை சவால்களைத் தீர்ப்பதை உள்ளடக்கியது, அவற்றில் பிந்தையது ஊடகங்களில் "தவறான அறிக்கையிடலை" சுட்டிக்காட்டியது. தற்போதைய சோதனை வடிவமைப்புகள் ஒரு மீட்டர் வரிசையில் மிகக் குறுகிய வரம்புகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டதாகத் தெரிகிறது, இது சாத்தியமான பயன்பாடுகள் அதற்கு பதிலாக அருகிலுள்ள கண்காணிப்பு அல்லது பயோமெடிக்கல் ஸ்கேனிங்கிற்காக இருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. மைக்ரோவேவ்-ரேஞ்ச் மாடலின் பின்னணியில் உள்ள கருத்து குவாண்டம் ரேடரின் மைக்ரோவேவ்-ரேஞ்ச் மாடல் 2015 ஆம் ஆண்டில் ஒரு சர்வதேச குழுவால் முன்மொழியப்பட்டது மற்றும் இது காஸியன் குவாண்டம் ஒளிரும் நெறிமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சிக்கியுள்ள புலப்படும் அதிர்வெண் ஃபோட்டான்களின் ஒரு நீரோட்டத்தை உருவாக்கி அதை பாதியாகப் பிரிப்பதே அடிப்படை கருத்தாகும். ஒரு பாதி, "சமிக்ஞை கற்றை", அசல் குவாண்டம் நிலையைப் பாதுகாக்கும் வகையில் மைக்ரோவேவ் அதிர்வெண்களாக மாற்றப்படுகிறது. நுண்ணலை சமிக்ஞை பின்னர் ஒரு சாதாரண ரேடார் அமைப்பைப் போலவே அனுப்பப்பட்டு பெறப்படுகிறது. பிரதிபலித்த சமிக்ஞையைப் பெறும்போது அது மீண்டும் புலப்படும் ஃபோட்டான்களாக மாற்றப்பட்டு, அசல் சிக்கலான கற்றை, "செயலற்ற கற்றை" உடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. நுண் அலைகள் இலக்கு பொருள்களுக்கும் பின்புறத்திற்கும் பயணிக்கும்போது குவாண்டம் சிதைவு காரணமாக பெரும்பாலான அசல் சிக்கல்கள் இழக்கப்படும் என்றாலும், பிரதிபலித்த-சமிக்ஞை மற்றும் செயலற்ற கற்றைகளுக்கு இடையில் போதுமான குவாண்டம் தொடர்புகள் இன்னும் இருக்கும். பொருத்தமான குவாண்டம் கண்டறிதல் திட்டத்தைப் பயன்படுத்தி, ரேடார் மூலம் முதலில் அனுப்பப்பட்ட ஃபோட்டான்களை மட்டுமே கணினி எடுக்க முடியும், வேறு எந்த ஆதாரங்களையும் முழுமையாக வடிகட்டுகிறது. களத்தில் வேலை செய்ய இந்த அமைப்பை உருவாக்க முடிந்தால், அது கண்டறிதல் திறனில் மகத்தான முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. வழக்கமான ரேடார் அமைப்புகளைத் தோற்கடிப்பதற்கான ஒரு வழி, ரேடார் பயன்படுத்தும் அதே அதிர்வெண்களில் சமிக்ஞைகளை ஒளிபரப்புவதாகும், இதனால் ரிசீவர் தங்கள் சொந்த ஒளிபரப்புகளுக்கும் ஸ்பூஃபிங் சமிக்ஞைக்கும் (அல்லது "ஜாமிங்") வேறுபடுத்துவது சாத்தியமற்றது. இருப்பினும், அத்தகைய அமைப்புகளால், கோட்பாட்டில் கூட, ரேடரின் உள் சமிக்ஞையின் அசல் குவாண்டம் நிலை என்ன என்பதை அறிய முடியாது. அத்தகைய தகவல்கள் இல்லாததால், அவற்றின் ஒலிபரப்புகள் அசல் சமிக்ஞையுடன் பொருந்தாது மற்றும் தொடர்புபடுத்தியில் வடிகட்டப்படும். தரை ஒழுங்கீனம் மற்றும் அரோரா போன்ற சுற்றுச்சூழல் ஆதாரங்களும் இதேபோல் வடிகட்டப்படும். ஹிஸ்டரி ஒன் வடிவமைப்பு 2005 ஆம் ஆண்டில் பாதுகாப்பு ஒப்பந்தக்காரரான லாக்ஹீட் மார்ட்டினால் முன்மொழியப்பட்டது. இந்தப் பணிக்கான காப்புரிமை 2013இல் வழங்கப்பட்டது. பாரம்பரிய ரேடார் வழங்கக்கூடியதை விட சிறந்த தெளிவுத்திறன் மற்றும் அதிக விவரங்களை வழங்கும் ரேடார் அமைப்பை உருவாக்குவதே இதன் நோக்கமாக இருந்தது. இருப்பினும், இந்த வடிவமைப்பால் எந்த குவாண்டம் நன்மையும் அல்லது சிறந்த தெளிவுத்திறனும் கோட்பாட்டளவில் நிரூபிக்கப்படவில்லை. 2015 ஆம் ஆண்டில், ஒரு சர்வதேச ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, ஒரு குவாண்டம் ரேடரின் முதல் தத்துவார்த்த வடிவமைப்பைக் காட்டியது, இது ஒரு கிளாசிக்கல் அமைப்பை விட குவாண்டம் நன்மையை அடைய முடியும். குவாண்டம் ரேடரின் இந்த மாதிரியில், குறைந்த பிரதிபலிப்பு இலக்கின் ரிமோட் சென்சிங்கை ஒருவர் கருதுகிறார், இது ஒரு பிரகாசமான மைக்ரோவேவ் பின்னணியில் உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளது, கண்டறிதல் செயல்திறன் ஒரு கிளாசிக்கல் மைக்ரோவேவ் ரேடரின் திறனுக்கு அப்பாற்பட்டது. பொருத்தமான அலைநீளம் கொண்ட "எலக்ட்ரோ-ஆப்டோமெக்கானிக்கல் கன்வெர்ட்டரை" பயன்படுத்துவதன் மூலம், இந்த திட்டம் இலக்கு பகுதியை ஆராய அனுப்பப்படும் மைக்ரோவேவ் சிக்னல் கற்றைக்கும், கண்டறிவதற்காக தக்கவைக்கப்பட்ட ஆப்டிகல் இட்லர் கற்றைக்கும் இடையில் சிறந்த குவாண்டம் சிக்கலை உருவாக்குகிறது. இலக்கு பகுதியில் இருந்து சேகரிக்கப்பட்ட மைக்ரோவேவ் ரிட்டர்ன் பின்னர் ஒரு ஒளியியல் கற்றை மாற்றப்பட்டு பின்னர் செயலற்ற கற்றை மூலம் கூட்டாக அளவிடப்படுகிறது. இத்தகைய நுட்பம் குவாண்டம் ஒளியின் சக்திவாய்ந்த நெறிமுறையை அதன் இயற்கையான நிறமாலை களத்திற்கு விரிவுபடுத்துகிறது, அதாவது மைக்ரோவேவ் அலைநீளங்கள். 2019 ஆம் ஆண்டில், முப்பரிமாண மேம்பாட்டு குவாண்டம் ரேடார் நெறிமுறை முன்மொழியப்பட்டது. முப்பரிமாண இடத்தில் ஒரு கூட்டுறவு அல்லாத புள்ளி போன்ற இலக்கை உள்ளூர்மயமாக்குவதற்கான குவாண்டம் அளவியல் நெறிமுறையாக இதைப் புரிந்து கொள்ள முடியும். சுயாதீனமான, இணைக்கப்படாத ஃபோட்டான்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அடையக்கூடியதை விட ஒவ்வொரு இடஞ்சார்ந்த திசையிலும் நான்கு மடங்கு சிறியதாக இருக்கும் உள்ளூர்மயமாக்கலில் நிச்சயமற்ற தன்மையை அடைய இது குவாண்டம் சிக்கலைப் பயன்படுத்தியது. மேலே உள்ள அறிமுகத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளவற்றுடன் கூடுதலாக, குவாண்டம் ரேடரின் வரலாறு மற்றும் வடிவமைப்புகளை மேலும் ஆராயும் மதிப்பாய்வு கட்டுரைகள் arXiv இல் கிடைக்கின்றன. ஒரு குவாண்டம் ரேடார் ஒரு ஆரம்ப சோதனை முன்மாதிரி உணரப்பட்டாலும், தற்போதைய தொழில்நுட்பத்துடன் உணரப்படுவது சவாலானது. சவால்கள் மற்றும் வரம்புகள் குறுகிய வரம்புகளில் கூட உண்மையான அளவு ரேடார் முன்மாதிரியை சோதனை ரீதியாக செயல்படுத்தியதன் பின்னணியில் பல அற்பமான சவால்கள் உள்ளன. தற்போதைய குவாண்டம் ஒளிரும் வடிவமைப்புகளின் படி, செயலற்ற துடிப்பின் மேலாண்மை ஒரு முக்கியமான அம்சமாகும், இது சாத்தியமான இலக்கில் இருந்து திரும்பும் சமிக்ஞை துடிப்புடன் இணைந்து கண்டறியப்பட வேண்டும். இருப்பினும், இதற்கு நீண்ட ஒத்திசைவு நேரத்துடன் ஒரு குவாண்டம் நினைவகத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும், இது சமிக்ஞை துடிப்பின் சுற்றுப்பயணத்துடன் ஒப்பிடக்கூடிய நேரங்களில் வேலை செய்ய முடியும். மற்ற தீர்வுகள் சமிக்ஞை மற்றும் செயலற்ற துடிப்புகளுக்கு இடையிலான குவாண்டம் தொடர்புகளை குவாண்டம் நன்மை மறைந்துவிடும் ஒரு கட்டத்திற்கு குறைக்கலாம். இது குவாண்டம் ஒளியின் ஒளியியல் வடிவமைப்புகளையும் பாதிக்கும் ஒரு சிக்கலாகும். உதாரணமாக, நிலையான ஒளியியல் இழையைப் பயன்படுத்தி தாமதக் கோட்டில் செயலற்ற துடிப்பைச் சேமிப்பது அமைப்பை சீரழித்து, குவாண்டம் ஒளிரும் ரேடரின் அதிகபட்ச வரம்பை சுமார் 11 கிமீ வரை மட்டுப்படுத்தும். இந்த மதிப்பை இந்த வடிவமைப்பின் தத்துவார்த்த வரம்பாக விளக்க வேண்டும், அடையக்கூடிய வரம்புடன் குழப்பமடையக்கூடாது. தற்போதைய குவாண்டம் வடிவமைப்புகள் ஒரு நேரத்தில் ஒற்றை துருவமுனைப்பு, அசிமுத், உயரம், வரம்பு, டாப்ளர் தொட்டி ஆகியவற்றை மட்டுமே கருத்தில் கொள்கின்றன என்பது பிற வரம்புகளில் அடங்கும். பயன்பாடுகளைப் பற்றி ஊடக ஊகங்கள் ஒரு குவாண்டம் ரேடார் ஸ்டெல்த் விமானங்களைக் கண்டறிந்து நீண்ட தூரத்தில் செயல்பட முடியும், வேண்டுமென்றே நெரிசல் முயற்சிகளை வடிகட்டலாம் மற்றும் அதிக பின்னணி சத்தம் உள்ள பகுதிகளில் செயல்பட முடியும் என்று ஊடக ஊகங்கள் உள்ளன, எ. கா., தரையில் ஒழுங்கீனம் காரணமாக. மேற்கூறியவற்றுடன் தொடர்புடையது, குவாண்டம் ரேடார் ஒரு சாத்தியமான திருட்டு எதிர்ப்பு தொழில்நுட்பமாக பயன்படுத்தப்படுவது குறித்து கணிசமான ஊடக ஊகங்கள் உள்ளன. ஸ்டீல்த் விமானங்கள் ரேடாரிடமிருந்து சமிக்ஞைகளை பிரதிபலிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, பொதுவாக வட்டமான மேற்பரப்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், ஒரு பகுதி மூலையில் பிரதிபலிப்பை உருவாக்கக்கூடிய எதையும் தவிர்ப்பதன் மூலமும். இது ரேடரின் ரிசீவருக்குத் திரும்பும் சமிக்ஞையின் அளவைக் குறைக்கிறது, இதனால் இலக்கு வெப்ப பின்னணி சத்தத்தில் (சிறந்த) இழக்கப்படுகிறது. குவாண்டம் ரேடரின் பெறுநரிடமிருந்து அசல் சமிக்ஞையை பிரதிபலிப்பதில் திருட்டுத்தனமான தொழில்நுட்பங்கள் இன்னும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்றாலும், மற்ற மூலங்களால் சதுப்பு நிலமாக இருக்கும்போது கூட, மீதமுள்ள சிறிய சமிக்ஞையை பிரிக்கும் அமைப்பின் திறன் தான், இது மிகவும் திருட்டுத்தனமான வடிவமைப்புகளிலிருந்து கூட வருவாயை எடுக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த நேரத்தில் இந்த நீண்ட தூர பயன்பாடுகள் ஊகங்கள் மற்றும் சோதனை தரவுகளால் ஆதரிக்கப்படவில்லை. மிக சமீபத்தில், ரேடார் கண்டறிதலுக்காக அதிக எண்ணிக்கையிலான சிக்கலான ஃபோட்டான்களின் தலைமுறை வாட்டர்லூ பல்கலைக்கழகத்தால் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. குறிப்புகள் குவாண்டம் ஒளியியல் குவாண்டம் தகவல் அறிவியல் ரேடார்