কিছু সময়ের জন্য কোয়ান্টাম রাডার… আহেম… রাডারে রয়েছে। দুর্ভাগ্যবশত, ধারণাটির অধ্যয়ন থেকে আমরা যে তাত্ত্বিক এবং ব্যবহারিক ফলাফল পেয়েছি তা যথেষ্ট কার্যকর ছিল না। কিন্তু আমি হতাশার মধ্যে নামার আগে, আমাকে সমস্ত রাডার উত্সাহীদের আশা করার একটি কারণ দিতে দিন। নতুন কাগজ কম-শব্দ অনুপাত (রাডারের ক্লাসিক্যাল রেঞ্জের বাইরে) কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ব্যবহার দেখায় অনেক নির্ভুলতা উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি।
কোয়ান্টাম রাডার?
রাডার, তার সহজতম আকারে, বিকিরণ ডালগুলির সংক্রমণ জড়িত যা একটি বস্তুকে প্রতিফলিত করে। প্রতিফলিত সংকেত সনাক্ত করা হয় এবং ফ্লাইট সময় পরিমাপ করা হয়। তারপরে ফ্লাইট সময়কে একটি পরিসরে রূপান্তরিত করা হয়, যা আমাদের রাডার অ্যান্টেনা দ্বারা নির্দেশিত দিক নির্দেশ করে।
রাডার সম্পর্কে ভয়ঙ্কর বিষয় হল যে সংকেত দূরত্বের চতুর্থ শক্তির মতো দ্রুত নেমে যায়। কারণ আমরা যে বিকিরণের শক্তি প্রেরণ করি তা ট্রান্সমিটার এবং বস্তুর মধ্যে দূরত্বের বর্গ হিসাবে পড়ে। এবং তারপরে প্রতিফলনের পরে এটি আবার পরিসরের একটি বর্গ হিসাবে পড়ে এবং রিসিভারে ফিরে যেতে হবে। বিপরীত বর্গ নিয়মে আপনাকে দুবার উচ্চারণ করা হয়।
আমাকে এটি একটি খুব আনুমানিক গণনার সাথে করতে দিন: একটি 1 কিলোওয়াট ট্রান্সমিটার সহ একটি রাডার এবং একটি 10-লাভ অ্যান্টেনা কয়েকটি nW (10) সনাক্ত করতে সক্ষম হওয়া উচিত।-9 W) পাওয়ার প্রাপ্তি 1 মি2 বস্তু 5 কিমি।
কোয়ান্টাম রাডার রিসিভারের সংবেদনশীলতা বাড়াতে কোয়ান্টাম ট্যাঙ্গল ব্যবহার করে। কোয়ান্টাম রাডার কাজ করার জন্য, আমরা আর আমাদের সমস্ত ফোটনকে বস্তুর সন্ধান করতে পাঠাই না। পরিবর্তে, আমরা বস্তুগুলিকে প্রতিফলিত করার জন্য কক্ষপথে থাকা ফোটন জোড়ার মাত্র অর্ধেক পাঠাই; বাকি অর্ধেক রিসিভারে সংরক্ষণ করা হয়। যখন প্রেরিত ফোটন ফিরে আসে, তখন এটি রিসিভার দ্বারা সনাক্ত করা যায় এমন অন্য যে কোনও ফোটনের চেয়ে তার অংশীদারের সাথে আরও নিখুঁতভাবে মেলে। এই পারস্পরিক সম্পর্ক, যাকে পারস্পরিক সম্পর্ক বলা হয়, উচ্চ সংবেদনশীলতার সাথে সনাক্ত করা যেতে পারে।
মাইক্রোওয়েভ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের পরিপ্রেক্ষিতে, এটিকে সেরা ন্যারো-ব্যান্ড ফিল্টারের চেয়ে ভাল বিবেচনা করুন। অন্য কথায়, কোয়ান্টাম রাডার সিগন্যালের নিখুঁত মাত্রা বাড়ায় না, তবে এটি শব্দ থেকে সংকেতকে আলাদা করার ক্ষেত্রে আপনার আত্মবিশ্বাস বাড়ায়।
আপনি কৌতূহলী যখন আমাকে জাগ
দৃশ্যত, এই উত্তেজনাপূর্ণ শোনাচ্ছে. প্রাথমিক গণনা দেখায় যে বিভ্রান্তিটি নির্ভরযোগ্যতার ক্ষেত্রে 2-4x উন্নতির কারণ প্রদান করবে। এটি চমৎকার, কিন্তু যখন এটি ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে আসে, এটি জটযুক্ত ফোটনগুলির সাথে কাজ করার অতিরিক্ত ঝামেলার মূল্য নয়। বিষয়টিকে আরও খারাপ করার জন্য, কোয়ান্টাম রাডারের সাথে প্রাথমিক সমস্ত পরীক্ষায় মাইক্রোওয়েভের চেয়ে বেশি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করা হয়েছিল এবং তারা এত কম দূরত্বে কাজ করেছিল যে সংকেত ক্ষতি নগণ্য ছিল। এমনকি উজ্জ্বলতম দিনে, অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সিতে শব্দ মাইক্রোওয়েভ ওভেনের তুলনায় কম।
সুতরাং, ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করা প্রয়োজন মানে বড় ক্ষতি। অনাগ্রহী রাডার ইঞ্জিনিয়ারদের নাক ডাকা ছিল বধির।
কোয়ান্টাম রাডারকে আবার আকর্ষণীয় করে তোলার জন্য, তাত্ত্বিকরা রাডার তত্ত্ব এবং অনুশীলনের আরও গভীরে অনুসন্ধান করছেন। দেখা গেল যে পরিসরের নির্ভুলতা (আপনার পরিসরের গড় অনুমান কতটা ভাল) এবং পরিসরটি আলাদা করার ক্ষমতা (আপনি কতটা আত্মবিশ্বাসের সাথে দুটি বস্তুর পরিসর আলাদা করতে পারেন) বিছানার সঙ্গীদের মধ্যে মোটেও সেরা নয়। যখন ব্যাকগ্রাউন্ডের শব্দে প্রত্যাবর্তিত সংকেতের অনুপাত একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ডের নীচে থাকে, তখন পরিসরের নির্ভুলতা খুব খারাপ হয়। এই মুহুর্তে কোয়ান্টাম বিভ্রান্তি একটি বড় সুবিধা প্রদান করতে পারে।
এই পালস প্রসারিত করুন
সঠিকতা বাড়ানোর জন্য আপনাকে লম্বা এবং পালস করতে হবে। মূলত, আপনি পালস চলাকালীন রাডার ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত সুইপ করেন (এই ধরণের পালসটি কিছু ক্লাসিক রাডারেও ব্যবহৃত হয়)। এটি প্রতিটি ফটোর ফ্রিকোয়েন্সি আরও ভালভাবে নির্ধারণ করতে সময়মতো লম্বা করে। এটি তার জটবদ্ধ অংশীদারকে আরও ভালভাবে সনাক্ত করে যাতে তারা একসাথে আরও আত্মবিশ্বাসের সাথে সনাক্ত করতে পারে।
এটি দৃশ্যত নির্ভুলতা হ্রাস করে। পৃথক ফোটন এখন সম্পূর্ণ পালস সময়কালে যে কোনো সময় সনাক্ত করা যেতে পারে, যা খুব দীর্ঘ। যাইহোক, মাইক্রোওয়েভ পালস প্রতিটি ফ্রিকোয়েন্সিতে বিলিয়ন ফোটন নিয়ে গঠিত, তাই অনেকগুলি, অনেকগুলি পৃথক ফোটন সনাক্ত করা যায়। তাদের সনাক্তকরণের সময় পরিসংখ্যানগত পরিবর্তন ফোটনের সংখ্যা দ্বারা সংকুচিত হয় এবং একটি সঠিক ফ্লাইট সময় তৈরি করতে দেয়।
সঠিক সনাক্তকরণের জন্য যখন সংকেত স্তরগুলি ক্লাসিক থ্রেশহোল্ডের নীচে নেমে যায়, তখন এটি সত্যিই এর শক্তি দেখায়। যখন সংকেত চারগুণ শব্দ হয়, তখন কোয়ান্টাম রাডার প্রচলিত রাডারের (একই ট্রান্সমিশন শক্তি ধরে নেওয়া) থেকে প্রায় 500 গুণ বেশি নির্ভুল। এমনকি যখন সংকেত থেকে শব্দের অনুপাত একই থাকে (প্রায় যখন আমি ছেড়ে দেব), কোয়ান্টাম রাডার ক্লাসিক্যাল রাডারের চেয়ে তিন থেকে চার গুণ বেশি নির্ভুল থাকে।
আপনার ডাল কতক্ষণ?
কোয়ান্টাম রাডারের সুবিধা সত্যিই নির্ভর করে পালস কতক্ষণ স্থায়ী হয় তার উপর। গবেষকরা ডব্লিউ-ব্যান্ড রাডারের কোয়ান্টাম সুবিধা গণনা করে এটি প্রদর্শন করেন যেটিতে একটি ছোট ড্রোন রয়েছে (রাডার ক্রস-সেকশন 1 সেমি)।2) 100 মিটারে, ড্রোনটি ক্লাসিক রাডারের চেয়ে প্রায় 60 গুণ বেশি নির্ভুলতার সাথে কোয়ান্টাম রাডার থেকে 10 এমএস এর একটি পালস দ্বারা সনাক্ত করা হয়। যাইহোক, ইউটিলিটি উইন্ডো সীমিত; ড্রোনটি যখন এক কিলোমিটার দূরে থাকে, তখন একই সুবিধা পাওয়া যায় যদি রাডার পালস প্রায় দুই মিনিট দীর্ঘ হয়, তখন ড্রোনটি ছিল এবং চলে গেছে।
সবচেয়ে বড় সমস্যা, দুর্ভাগ্যবশত, ব্যবহারিকতা। এটি করার জন্য, অত্যন্ত জটযুক্ত মাইক্রোওয়েভ ফোটনগুলির উচ্চ-শক্তি উত্স প্রয়োজন। বর্তমানে, সেরা জটযুক্ত ফোটন উত্সগুলি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে এবং প্রায় এক fW (10) শক্তিতে প্রতি সেকেন্ডে এক মিলিয়ন ফোটন নির্গত করে।-15 প)। আমরা এখন যেখানে আছি এবং আমাদের যেখানে থাকা দরকার তার মধ্যে মহত্ত্বের বিভিন্ন স্তর রয়েছে।
যাইহোক, আপনি খুব হতাশাগ্রস্ত হওয়ার আগে, নিশ্চিত করুন যে মাইক্রোওয়েভ উত্সগুলি অপটিক্যাল উত্সগুলির তুলনায় সেট আপ করা সহজ (এবং একটি দীর্ঘ ইঞ্জিনিয়ারিং ইতিহাস রয়েছে)। বিজ্ঞানীরাও আছেন ইতিমধ্যে প্রদর্শিত হয়েছে জটিল মাইক্রোওয়েভ উত্স। তাই হয়তো আছে হয় এখানে ভবিষ্যৎ…
শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি, 2022, DOI: 10.1103 / PhysRevLett.128.010501 (DOI সম্পর্কে)
