قد تحسن الحواسيب الكمومية صور الكواكب الخارجية

يُقترح استخدام الحواسيب الكمومية لتعزيز صور الكواكب الخارجية البعيدة من خلال معالجة إشارات الضوء الخافتة بفعالية أكبر. يجمع الطريقة بين أجهزة قائمة على الماس وأنظمة ذرات مبردة جداً لاستخراج تفاصيل أوضح من تدفقات فوتونات ضعيفة. يمكن أن يكشف ذلك عن توقيعات جزيئية على هذه العوالم البعيدة.

لقد حدد علماء الفلك آلاف الكواكب الخارجية خارج نظامنا الشمسي، مع تقديرات تشير إلى وجود مليارات. دراسة هذه العوالم البعيدة أمر حاسم للبحث عن الحياة خارج الأرض، لكن إشارات ضوئها الخافتة، التي غالباً ما تغمرها النجوم القريبة، تشكل تحديات كبيرة. يقترح يوهانس بوريغارد من جامعة هارفارد، مع زملائه، أن الحواسيب الكمومية يمكن أن تحول تصوير الكواكب الخارجية. تعاني الطرق التقليدية من إشارات ضعيفة تصل إلى فوتون واحد في الثانية من ملاحظة التلسكوب، وهي صعوبة أبرزها زملاء بوريغارد في ناسا. من خلال تخزين حالات الكم للفوتونات الواردة، يمكن للأجهزة الكمومية الاستفادة من خصائصها الجوهرية لإنتاج صور أكثر حدة، تمييز الكواكب عن النجوم وحتى كشف بصمات جزيئية. يبدأ النظام المقترح بجهاز كمومي مصنوع من ماسات مصممة، والذي تم اختباره لتخزين الفوتونات. سيتم نقل هذه الحالات إلى جهاز ثانٍ يستخدم ذرات مبردة جداً، وهي تقنية تظهر وعداً تجريبياً، لتشغيل خوارزميات تولد صوراً مفصلة. تشير الحسابات إلى أن هذا النهج قد يتطلب جزءاً فقط، مئات أو آلاف، من الفوتونات اللازمة للتقنيات التقليدية، متفوقاً في ظروف الإضاءة المنخفضة. يقول كوزمو لوبو من الجامعة التقنية في باري: «الفوتونات تطيع قواعد الميكانيكا الكمومية. لذا، من الطبيعي والمنطقي التحقيق في طرق كمومية لكشف ومعالجة الضوء القادم، على سبيل المثال، من الكواكب الخارجية». يعترف بتعقيد ربط الأجهزة ومراقبة أدائها، لكنه يشير إلى تطبيقات كمومية موجودة في علم الفلك، مثل ملاحظة نجم في كوكبة الكلب الأصغر. يتفق بوريغارد على أنه بينما تتقدم تقنيات الماس والذرات المبردة جداً، يظل ربطها محوراً للبحوث الجارية. يُبدي لوبو تفاؤلاً ويصف العمل بأنه «خطوة أولى مهمة» نحو تأثير الحوسبة الكمومية على التصوير وعلم الفلك. تظهر النتائج في PRX Quantum (DOI: 10.1103/s94k-929p).

مقالات ذات صلة

A new analysis indicates that two key quantum computing algorithms for chemistry problems have limited practical use, even with advancing hardware. Researchers suggest that calculating molecular energy levels may not justify the technology's investment as hoped. This challenges the view of quantum chemistry as a major application for quantum computers.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at the SETI Institute suggest that solar wind and plasma from stars could distort radio signals from distant intelligent life, making them harder to detect. This means past searches may have overlooked potential evidence by focusing on narrowband signals. Adjusting detection methods could improve future chances of discovery.

Two recent studies indicate quantum computers could crack elliptic curve cryptography—securing banks, internet traffic, and cryptocurrencies like Bitcoin—with far fewer qubits than previously estimated: around 10,000-30,000 for one approach or 500,000 for another. Researchers highlight rapid hardware progress, urging a shift to post-quantum standards.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers from Kyoto University and Hiroshima University have created a new technique to identify W states, a complex form of quantum entanglement. The advance could support progress in quantum computing and communication.

Astronomers using the James Webb Space Telescope have detected thick water ice clouds on Epsilon Indi Ab, a cold gas giant resembling Jupiter. The finding, led by researchers at the Max Planck Institute for Astronomy, reveals less ammonia than expected in the planet's atmosphere. This challenges existing models and advances techniques for studying distant worlds.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض