استفاده از فناوری کوانتومی مشاهده اجرام و ساختارهای ریزی را در آسمان با استفاده از تلسکوپها ممکن کرده که تا پیشازاین قابلدیدن نبودند.
به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، محققان ثابت کردند با استفاده از پدیده درهمتنیدگی کوانتومی می توان با استفاده از شبکهای از تلسکوپها وضوح نجومی فراتر از حد معمولی را در زمان مشاهده آسمان به دست آورد. در نتیجه مشاهده ساختارهای ریزتری در آسمان ممکن می شود که قبلاً قابل دیدن نبودند.
در این رویکرد جدید از مزایای پدیده ای موسوم به درهمتنیدگی کوانتومی بهره گرفته میشود؛ پدیدهای که در قالب آن ذرات (مثلاً فوتونها) چنان با هم مرتبط میشوند که وضعیت یکی مستقل از فاصلهاش نسبت به دیگری قابل توصیف نیست. اما این روش جزئیات فراوانی را از پدیده ها برای دانشمندان آشکار می سازد.
در سیستمهای نجومی معمول مانند تلسکوپهای بزرگ یا آرایههای تلسکوپی شناخته شده، نور جمعآوریشده از هر تلسکوپ باید به نقطهای مرکزی منتقل شود تا با نور سایر تلسکوپها ترکیب شود و از اختلاف فاز نورها تصویر نهایی با وضوح بالا شکل گیرد.
اما با این اختراع جدید، از درهمتنیدگی کوانتومی بهجای انتقال فیزیکی نور استفاده میشود. در این روش، به جای اینکه نور از هر تلسکوپ به یک نقطه مرکزی ارسال شود، حالت کوانتومی نور جمعآوریشده از طریق هر تلسکوپ با استفاده از فناوری درهمتنیدگی کوانتومی بهطور غیرمحلی» مورد پردازش قرار میگیرد. یعنی اطلاعات جمعآوریشده در هر تلسکوپ جداگانه تحلیل شده و سپس با دادههای دیگر تلسکوپها ترکیب می شود؛ بدون اینکه نور خودش حرکت کند.
در روشهای مبتنی بر درهمتنیدگی کوانتومی، میتوان هر نوع اندازهگیری دلخواه روی نور جمعآوریشده از تلسکوپها انجام داد و اطلاعات فازی نور را با دقت بسیار بالاتر از حد سنتی استخراج کرد. این بدان معنا است که این شبکههای کوانتومی میتوانند جزئیاتی را ببینند که با روشهای سنتی قبلی در دسترس نیست.
اگر شبکههای تلسکوپی کوانتومی به طور گسترده عملیاتی شوند، کیفیت و وضوح تصاویر فضایی بسیار فراتر از حد تلسکوپهای مجزا یا آرایههای معمولی خواهد بود، ستارهشناسان خواهند توانست ساختارهای ریزتر را در آسمان کشف و مطالعه کنند و در نهایت مشاهده جزئیات بسیار ریزتر همه اجرام آسمانی ممکن می شود.
این تحول به پیشرفت درک انسان از ساختار ستارگان، کهکشانها، سیاهچالهها و دیگر پدیدههای کیهانی کمک شایانی خواهد کرد. /فارس
@ADS#2تلسکوپ کوانتومی چیست؟
#در تلسکوپهای معمولی، وضوح تصویر به اندازه دهانه (آپرتور) آینه یا لنز بستگی دارد. هرچه دهانه بزرگتر باشد، جزئیات بیشتری دیده میشود (مثل تلسکوپ جیمز وب یا تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی با آینه ۳۹ متری). اما ساخت آینههای بزرگتر از این حد بسیار دشوار و گران است.
تلسکوپ کوانتومی میتواند آینههای غولپیکر را منسوخ کند ایده تلسکوپ کوانتومی این است که از خواص عجیب مکانیک کوانتومی — بهخصوص درهمتنیدگی کوانتومی (quantum entanglement) — استفاده کند تا چندین تلسکوپ کوچک و دور از هم را بهصورت مجازی به یک تلسکوپ بسیار بزرگ تبدیل کند، بدون اینکه نیاز باشد نور فیزیکی را از فواصل طولانی (صدها یا هزاران کیلومتر) منتقل کنیم.
@ADS#3تلسکوپ کوانتومی چطور کار میکند؟
#- دو یا چند تلسکوپ در نقاط مختلف (حتی روی زمین یا یکی در زمین و دیگری در فضا) فوتونهای نور ستارهها را جمعآوری میکنند.
- با استفاده از حافظههای کوانتومی (quantum memories) و جفتهای فوتون درهمتنیده، اطلاعات کوانتومی نور جمعآوریشده را به اشتراک میگذارند.
- به جای ترکیب فیزیکی نور (که در تداخلسنجی نوری معمولی با اتلاف و نویز همراه است)، اندازهگیریهای مشترک کوانتومی انجام میشود.
- نتیجه: وضوح معادل یک تلسکوپ با دهانهای به اندازه فاصله بین تلسکوپها (مثلاً صدها کیلومتر یا حتی بیشتر).
این روش میتواند تصاویر بسیار واضحتری از سیارات فراخورشیدی، سیاهچالهها، یا حتی جزئیات سطح ستارگان نزدیک بدهد که با تلسکوپهای فعلی غیرممکن است.
@ADS#4آیا تلسکوپ کوانتومی واقعی ساخته شده است؟
#- هنوز تلسکوپ کوانتومی واقعی ساخته نشده؛ همه در مرحله مفهومی، شبیهسازی و آزمایشهای اولیه هستند.
- در فوریه ۲۰۲۶ (چند روز پیش!) مقاله مهمی از دانشگاه آریزونا، مریلند و مرکز ناسا گودارد منتشر شد که نشان میدهد با درهمتنیدگی میتوان تلسکوپهای دور را بدون انتقال نور فیزیکی به هم متصل کرد و تصاویر شارپتری گرفت.
- پروژههایی در آزمایشگاه ملی بروکهیون (BNL) و دانشگاه شفیلد در حال کار روی تداخلسنجی کوانتومی و حافظههای کوانتومی برای این منظور هستند.
- در ایران هم ویدیوها و مقالات درباره «تلسکوپهای کوانتومی» منتشر شده که عمدتاً به بهبود وضوح با فناوری کوانتومی اشاره دارند.
@ADS#5 | جنبه | توضیح |
| مزایا | وضوح فوقالعاده بالا • بدون نیاز به آینه غولپیکر • امکان شبکه تلسکوپهای کوچک و ارزانتر |
| چالشها | حفظ درهمتنیدگی در فواصل طولانی • نیاز به حافظه کوانتومی با عمر طولانی • نویز و از دست رفتن اطلاعات کوانتومی • فناوری هنوز نابالغ است |
در یک کلام: تلسکوپ کوانتومی هنوز در حد ایده و آزمایشگاه است، اما پیشرفتهای سالهای اخیر (بهخصوص ۲۰۲۴–۲۰۲۶) نشان میدهد که شاید در دهه ۲۰۳۰ یا ۲۰۴۰ شاهد اولین نمونههای آزمایشی باشیم. این فناوری میتواند نجوم را متحول کند، درست مثل کاری که تداخلسنجی رادیویی (مثل Event Horizon Telescope) برای تصویر سیاهچاله کرد.