آموزش فناوری‌های کوانتومی از تداخل فوتونی تا الماس کوانتومی در دانشگاه شهید بهشتی

به گزارش خبرگزاری آنا، به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، آزمایشگاه آموزشی اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی دانشگاه شهید بهشتی با حمایت معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری و با برخورداری از تجهیزات تخصصی، امکان تجربه عملی پدیده‌های کوانتومی و حرکت در مسیر پژوهش این فناوری را برای دانشجویان فراهم می‌کند.

یکی از ویژگی‌های این مجموعه، تنوع تجهیزات آموزشی و امکان انجام آزمایش‌های عملی در حوزه‌های مختلف اپتیک کوانتومی، تداخل فوتونی، سامانه‌های مبتنی بر الماس و به‌دام‌اندازی ذرات است.

این آزمایشگاه با برخورداری از تجهیزات تخصصی اپتیک و سامانه‌های به‌دام‌اندازی ذرات، امکان اجرای ۱۴ عنوان آزمایش در بخش‌های مختلف را برای دانشجویان فراهم می‌کند.

در بخش آزمایش‌های الماس کوانتومی، دانشجویان می‌توانند با ویژگی‌های مراکز نیتروژن ـ جای‌خالی (NV) در الماس آشنا شوند و موضوعاتی مانند مدت‌زمان حفظ حالت کوانتومی و عوامل مؤثر بر واهمدوسی را بررسی کنند. این مراکز از سامانه‌های مورد توجه در توسعه برخی حسگر‌های کوانتومی و روش‌های کنترل حالت‌های کوانتومی به شمار می‌روند.

در بخش دیگری از آزمایشگاه، تجهیزات تداخل نور امکان بررسی تداخل پرتوها، رفتار نوری سامانه‌ها و تأثیر تغییرات محیطی بر الگو‌های تداخل را فراهم می‌کنند.

همچنین سامانه آزمایش‌های دوفوتونی، زمینه مطالعه تداخل دو فوتون، تولید زوج‌فوتون‌ها و بررسی رفتار فوتون‌ها هنگام ورود هم‌زمان به یک سامانه نوری را فراهم می‌سازد. آزمایش تداخل هونگ ـ او ـ مندِل از جمله آزمایش‌های شناخته‌شده این حوزه است که برای بررسی ویژگی‌های کوانتومی فوتون‌ها و میزان تمایزپذیری آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در بخش شناسایی حالت‌های کوانتومی نیز دانشجویان می‌توانند با روش‌های اندازه‌گیری و توموگرافی کوانتومی آشنا شوند و اطلاعات مربوط به وضعیت یک سامانه کوانتومی را از داده‌های آزمایشگاهی استخراج و بازسازی کنند.

بخش دیگری از امکانات آموزشی این مجموعه به آزمایش‌های به‌دام‌اندازی ذرات اختصاص دارد. در این بخش، امکان بررسی تأثیر فرکانس میدان بر حرکت ذرات، اندازه‌گیری ویژگی‌های ذرات و نسبت جرم به بار، پیش‌بینی حرکت آنها و به‌دام‌اندازی ذرات باردار با استفاده از میدان الکتریکی فراهم شده است.

مجموعه این امکانات، دانشجویان را با موضوعات متنوعی در مرز میان اپتیک، اطلاعات کوانتومی، اندازه‌گیری و کنترل سامانه‌های فیزیکی آشنا می‌کند و می‌تواند زمینه کسب مهارت‌های تخصصی برای ورود به فعالیت‌های پژوهشی در فناوری‌های کوانتومی را فراهم سازد.