เซ็นเซอร์ควอนตัมที่ใช้อินเทอร์เฟอโรเมตริกของอะตอมเย็นเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีความแม่นยำที่สุดในฟิสิกส์พื้นฐาน โดยมีการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ซึ่งรวมถึงการทำแผนที่โครงสร้างใต้ดินและการสร้างระบบนำทางที่แม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเร็วของพวกมันถูกจำกัดด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าโดยทั่วไปแล้วกระบวนการตรวจวัดจะทำลายตัวอย่างอะตอมที่เตรียมอย่างระมัดระวัง ซึ่งหมายความว่าจะต้องสร้าง
ตัวอย่าง
ใหม่สำหรับการวัดแต่ละครั้ง ขั้นตอนนี้ใช้เวลาไม่กี่ร้อยมิลลิวินาทีสำหรับเซ็นเซอร์ที่เร็วที่สุด นักวิจัย ของฝรั่งเศสได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่ไม่ทำลายล้างซึ่งใช้ไมโครเวฟเพื่อวัดจำนวนหรือจำนวนประชากรของอะตอมในสถานะควอนตัมที่เฉพาะเจาะจง วิธีการใหม่นี้ช่วยให้ผู้ทดลองทำการตรวจวัดควอนตัม
ได้เกือบ 30,000 ครั้งต่อวินาที ซึ่งเป็นอัตราที่ทำให้สามารถทำการสำรวจขนาดใหญ่ในช่วงเวลาที่แข่งขันกับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันได้ หลักการตรวจจับคลื่นไมโครเวฟการวัดอะตอมเย็นแบบไม่ทำลายสามารถทำได้โดยใช้วิธีการที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม ระบบออปติคัลที่ซับซ้อนมักจะต้องใช้ทำให้ยาก
ในการทดลอง SYRTE สื่อคือตัวอย่างอะตอมของรูบิเดียม 10,000 อะตอมที่เตรียมที่อุณหภูมิประมาณ 3 µK ด้วยการใช้เสาอากาศส่งคลื่นไมโครเวฟไปยังอะตอม จากนั้นสังเกตสัญญาณไมโครเวฟที่อะตอมสะท้อนกลับ ผู้ทดลองสามารถตรวจจับสถานะควอนตัมของอะตอมได้ แม้ว่าการสะท้อน
ของคลื่นไมโครเวฟจะอ่อนแอ แต่นักวิจัยก็เห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนเมื่อสแกนความถี่ไมโครเวฟในช่วงการเปลี่ยนผ่านของอะตอมแบบเรโซแนนซ์ การพิสูจน์การทำงาน: การตรวจจับอะตอมเย็นทีมงานได้พิสูจน์ลักษณะที่ไม่ทำลายของวิธีการตรวจจับโดยการวัดผลควอนตัมที่เชื่อมโยงกันซึ่งเรียกว่า
รูปแบบไซน์เหล่านี้ปรากฏเป็นจำนวนประชากรของอะตอมที่แกว่งไปมาระหว่างสถานะพลังงานปรมาณูสองสถานะเมื่อมีการใช้แสงที่ใกล้เคียงกับเรโซแนนซ์ และพวกมันก่อตัวเป็นพื้นฐานของอินเทอร์เฟอโรเมทรีของอะตอมเย็น ในการทดลองทั่วไป รูปแบบเหล่านี้สังเกตได้จากการสร้างตัวอย่างอะตอม
หลายตัวอย่าง
และรับจุดข้อมูลหนึ่งจุดต่อหนึ่งตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ นักวิจัยสามารถสังเกตการสั่น ด้วยตัวอย่างเพียงชิ้นเดียว โดยใช้เสาอากาศไมโครเวฟอันหนึ่งเพื่อขับเคลื่อนการสั่น และอีกอันเพื่อทำการตรวจจับซ้ำต่อการสร้างเซ็นเซอร์ขนาดกะทัดรัดที่ใช้งานได้จริง แก้ปัญหานี้ด้วยการพัฒนาระบบ
ว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะกำหนดลักษณะระดับเสียงของวิธีการตรวจจับแบบใหม่ของพวกเขา และตรวจสอบว่ามันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์เฉื่อยควอนตัมอย่างไรที่ใช้ไมโครเวฟแทน วิธีการแก้ปัญหาของพวกเขาใช้ความจริงที่ว่าพลังงานไมโครเวฟที่แผ่จากเสาอากาศไปยังตัวกลางนั้นขึ้น
วัสดุทั้งสองประเภทมีราคาไม่แพงสำหรับการผลิตจำนวนมาก แต่ทั้งสองประเภทอาจมีปัญหาในการสร้างลำแสงของวัตถุอย่างเที่ยงตรง เมื่อใช้โฟโตโพลิเมอร์ ปัญหาจะเกิดขึ้นเนื่องจากวัสดุหดตัวระหว่างการบันทึก ทำให้ภาพพิกเซลที่สร้างขึ้นใหม่บิดเบี้ยว วัสดุเขียนโดยตรงตอบสนองทั้งการเปลี่ยนแปลง
อย่างรวดเร็วของรูปแบบการรบกวนที่เข้ารหัสด้วยข้อมูล และต่อการเปลี่ยนแปลงความสว่างในระยะยาวทั่วทั้งจุดที่สว่าง เอฟเฟกต์ดังกล่าวบิดเบือนหน้าข้อมูลที่สร้างขึ้นใหม่ โชคดีที่ปัญหาเหล่านี้สามารถลดลงได้ด้วยการออกแบบระบบอย่างระมัดระวัง ตัวอย่างเช่น เราได้พัฒนาระบบการส่องสว่าง
แบบออพติคอลแบบใหม่ที่ให้ลำแสงที่มีความสว่างสม่ำเสมอมาก ข้อดีอย่างหนึ่งของโฟโตโพลิเมอร์คือโมโนเมอร์ที่เหลือสามารถถูกโพลิเมอร์ได้หลังจากบันทึกโดยไม่ส่งผลกระทบต่อโฮโลแกรม ในทางตรงกันข้าม วัสดุที่เขียนโดยตรงต้องการขั้นตอนทางเคมีหรือทางแสงที่แยกจากกันหลังจากกระบวนการ
บันทึก
โฮโลแกรมเพื่อทำให้ตัวดูดซับที่เหลืออยู่หมดลง สิ่งนี้จำเป็น มิฉะนั้น แสงจากลำแสงที่อ่านค่าจะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาโฟโตเคมีเพิ่มเติม ซึ่งจะลดคอนทราสต์ระหว่างขอบด้านสว่างและด้านมืดในรูปแบบสัญญาณรบกวนที่บันทึกไว้ และด้วยเหตุนี้จึงลบโฮโลแกรมที่เก็บไว้ เช่นเดียวกับฟิล์มถ่ายภาพ
สื่อบันทึกข้อมูลแบบเขียนครั้งเดียวทั้งสองประเภทนี้ต้องได้รับการปกป้องจากแสงแวดล้อมก่อนใช้งาน และมีแนวโน้มที่จะสูญเสียประสิทธิภาพเมื่ออายุมากขึ้น แม้ว่าปัญหาเกี่ยวกับการหดตัว การกระเจิง และช่วงไดนามิกจะยังคงอยู่ แต่การพัฒนาล่าสุดในวัสดุแบบเขียนครั้งเดียวเหล่านี้ได้เอาชนะปัญหาก่อนหน้า
นี้ด้วยคุณภาพแสงที่ต่ำและการดูดซับที่มากเกินไป และมีการสาธิตตัวอย่างที่มีความหนาพอสมควร (0.5-1 มม.) ร่วมกับเทคนิคมัลติเพล็กซ์ที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งใช้ลำแสงอ้างอิงทรงกลมหรือจุดเพื่อเพิ่มจำนวนโฮโลแกรมที่สามารถซ้อนทับในสื่อประเภทบาง การพัฒนาเหล่านี้ทำให้ระบบจัดเก็บ
โฮโลแกรมแบบ “เขียนครั้งเดียว/อ่านจำนวนมาก” ใกล้เคียงกับขั้นตอนต้นแบบวัสดุโฮโลแกรมที่ลบได้ส่วนใหญ่เป็นผลึกโฟโตหักเหแสงอนินทรีย์ที่เจือด้วยโลหะทรานซิชันหรือไอออนของแรร์เอิร์ธ คริสตัลเหล่านี้มักมีอยู่ในตัวอย่างที่มีความหนาเป็นเซนติเมตร และรวมถึงลิเธียมไนโอเบต
สตรอนเทียมแบเรียมไนโอเบต และแบเรียมไททาเนตเจือด้วยธาตุเหล็ก ซีเรียม พราซีโอดีเมียม หรือแมงกานีส วัสดุเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับบริเวณที่สว่างและมืดของรูปแบบการแทรกสอดโดยการขนส่งและดักจับอิเล็กตรอน ซึ่งต่อมาจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเฉพาะที่ในดัชนีการหักเหของแสง
ประจุที่ติดอยู่สามารถจัดเรียงใหม่ได้โดยการส่องสว่างในภายหลัง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะลบโฮโลแกรมที่บันทึกไว้และแทนที่ด้วยอันใหม่ สิ่งนี้ดูเหมือนจะเปิดใช้งานอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบอ่าน-เขียน ซึ่งบล็อกข้อมูลขนาดเล็กสามารถเขียน อ่าน และลบได้ดีเท่าๆ กัน อย่างไรก็ตาม อัตราการบันทึกภาพ
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
