واحدهای فناور و شرکت‌های دانش‌بنیان ,واحدهای فناور و شرکت‌های دانش‌بنیان

بومی سازی هسته اصلی حسگر‌های کوانتومی در کشور توسط یک شرکت دانش بنیان

متخصصان یک شرکت دانش بنیان دانش فنی ساخت، هسته اصلی حسگر‌های کوانتومی را بومی سازی کردند.

بر اساس این گزارش، از حسگر‌های کوانتومی برای اکتشافات دقیق و عمیق معادن، چاه‌های نفتی و منابع گازی و همچنین ساخت ساعت‌های اتمی استفاده می‌شود.

در فروردین ۱۴۰۰، یک شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه نفت، گاز و پتروشیمی موفق به تولید دستگاه‌های آنالیز عنصری فلزات یا کوانتومتر و طیف‌سنج با اسلیت متغیر یا اسپکترومتر شده که در پژوهشکده‌ها، پالایشگاه‌ها و دانشگاه‌ها کاربرد بسیاری دارد.

 اسپکترومتر وسیله‌ای برای نشان دادن و تحلیل طول موج‌های مختلف نور است. کوانتومتر نیز نوعی سیستم آنالیز دقیق برای فلزات بوده که قابلیت تجزیه آلیاژ‌ها را با دقت بسیار بالا دارد. این شرکت دانش‌بنیان فعال در پارک تربیت مدرس با بهره‌گیری از مهارت و تجربه متخصصان خود و براساس آخرین تکنولوژی‌های روز، موفق شده برای نخستین بار در کشور دستگاه کوانتومتر مدل Alum scan و Total scan سه هزار را بسازد که برای آنالیز پایه‌های فلزی آلومینیوم، آهن و مس استفاده می‌شود. یکی از عوامل کلیدی در انتخاب نوع و کیفیت قطعه تعیین میزان ترکیبات تشکیل‌دهنده آن است. کوانتومتر می‌تواند میزان حضور عناصر مختلف در یک نمونه فلزی را اندازه‌گیری کند.

در آذرماه ۱۴۰۲ بود که تایماز فتح‌اللهی رئیس پژوهشکده فوتونیک و فناوری‌های کوانتومی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، بیان داشت که، سازمان انرژی اتمی در ۴ سال گذشته به حوزه فناوری‌های کوانتومی وارد شده است و در حرکتی جدید، با انعقاد قراردادی در حوزه فناوری کوانتومی با دانشگاه آزاد در ۳ حوزه کامپیوتر‌های کوانتومی، حسگر‌های کوانتومی و ارتباطات کوانتومی پروژه‌هایی تصویب و با همکاری دو طرف اجرایی می‌شود. وی افزود، در حال حاضر سند ملی کوانتوم در شورای عالی انقلاب فرهنگی به عنوان یک سند بالادستی در حال تدوین است و ما هم در جلسات آن حضور داریم. این سند برای کل کشور نقشه راهبردی در حوزه کوانتومی را ترسیم می‌کند.

حسگر‌های کوانتومی که کوچک‌ترین گونه‌های مختلف در میدان‌های مغناطیسی یا الکتریکی را ردیابی می‌کنند، سنجش‌ها و اندازه‌گیری‌های دقیق را در مهندسی مواد و فیزیک بنیادی امکان‌پذیر کرده‌اند. اما این حسگر‌ها تنها قادر بوده‌اند چند فرکانس مشخص و معدود از این میدان‌ها را شناسایی و ردیابی کنند که این مساله موجب شده کارایی آن‌ها محدود باشد. پژوهشگران دانشگاه ام آی تی (MIT) روشی ابداع کرده‌اند که موجب می‌شود این حسگر‌ها هرگونه فرکانسی را شناسایی کنند بدون اینکه توانایی خود برای اندازه‌گیری ویژگی‌های در مقیاس «نانو-متر» را از دست بدهند. این شیوه جدید در نشریه «مرور فیزیکی» (Physical Review X) انتشار یافته است. این توانمندی در حال حاضر در برخی از شرکت‌های دانش بنیان داخلی در حال بومی سازی و ارایه به بازار کشور است.
حسگر‌های کوانتومی می‌توانند اشکال بسیاری داشته باشند، آن‌ها سامانه‌هایی هستند که در آنان برخی ذرات در وضعیتی با توازنی چنان ظریف هستند که حتی با تفاوت‌های بسیار کوچک در میدان‌هایی که در معرض آن‌ها هستند، تحت تاثیر قرار می‌گیرند. آن‌ها می‌توانند شکل اتم‌های خنثی، یون‌های مجزا و چرخش‌های حالت جامد (solid-state spins) را به خود بگیرند و تحقیقات با استفاده از چنین حسگر‌هایی با سرعت افزایش یافته است.

سامانه جدیدی که این تیم محققان طراحی کرده است موسوم به «ترکیب‌کننده کوانتومی» است و یک فرکانس دوم را با استفاده از امواج میکرو وارد حسگر می‌سازد. این موجب می‌شود که فرکانس میدان تحت بررسی به یک فرکانس دیگر تبدیل شود و این فرایند ساده حسگر را قادر می‌سازد که با هر فرکانسی مطابقت پیدا نماید بدون اینکه حساسیت‌های مقایس نانومتری خود را از دست بدهد.

این سامانه می‌تواند کاربرد‌های جدیدی در حوزه‌های پزشکی (biomedical fields) داشته باشد، زیرا طیف فرکانس‌های فعالیت‌های الکتریکی یا مغناطیسی در سطح یک سلول مجزا را قابل دسترس می‌سازد. این سامانه همچنین می‌تواند برای بررسی دقیق رفتار مواد عجیب مانند مواد دوبُعدی (۲D) مورد استفاده قرار گیرد.