Revolucija se odvija u astronomiji u zadnjih 10 godina.Proučavanje egzoplaneta je napredovalo,
Kvantna tehnologija će pomoći
Prema nedavnom istraživanju istraživača izAustralija i Singapur, nova kvantna tehnologija poboljšat će optički VLBI. Stimulirani Ramanov adijabatski prijelaz (STIRAP) je proces koji omogućuje prijenos stanovništva između dva primjenjiva kvantna stanja pomoću najmanje dva koherentna elektromagnetska (svjetlosna) impulsa. Oni kontroliraju prijelaze atoma s tri razine ili sustava s više razina. Proces je oblik koherentne kontrole između stanja. U biti, omogućuje prijenos kvantnih informacija bez gubitaka.
Pri korištenju kvantne korekcije pogreške(kvantna korekcija pogreške, QEC) ova metoda može omogućiti VLBI promatranja na prethodno nedostupnim valnim duljinama. Nakon integracije s instrumentima sljedeće generacije, tehnika bi mogla omogućiti detaljnije studije crnih rupa, egzoplaneta, Sunčevog sustava i površina dalekih zvijezda.
Kako radi interferometrija?
Pojednostavljeno rečeno, metoda interferometrije sastoji se odkombinirajući svjetlost iz više teleskopa oko Zemlje kako bi se stvorile slike objekta koje bi inače bilo preteško razlučiti. Interferometrija vrlo duge osnovne linije odnosi se na posebnu tehniku koja se koristi u radioastronomiji u kojoj se signali iz astronomskih radio izvora (crne rupe, kvazari, pulsari, maglice koje stvaraju zvijezde, itd.) kombiniraju kako bi se stvorile detaljne slike njihove strukture i aktivnosti. Posljednjih godina VLBI je pružio dosad najdetaljnije slike zvijezda koje kruže oko Strijelca A* (Sgr A*), supermasivne crne rupe u središtu Galaksije.
Također je omogućio astronomima iz suradnjeEvent Horizon Telescope (EHT) da snimi prvu sliku crne rupe (M87) i samog Sgr A. No, kao što su primijetili u studiji, klasičnu interferometriju i, zapravo, stvaranje teleskopa veličine Zemlje još uvijek ometa nekoliko fizičkih ograničenja. To uključuje gubitak informacija, šum i činjenicu da je rezultirajuće svjetlo obično kvantne prirode (gdje su fotoni zapleteni). Uklanjanjem ovih ograničenja, VLBI bi se mogao koristiti za mnogo preciznija astronomska istraživanja.
Rješenje problema
Kao što znanstvenici opisuju u članku „Vizualiziranje zvijezdas kvantnom korekcijom pogreške", proces koji oni predviđaju uključivao bi koherentno vezivanje zvjezdane svjetlosti za "tamna" atomska stanja. Sljedeći korak je spajanje svjetla s QEC-om, tehnikom koja se koristi u kvantnom računalstvu za zaštitu kvantnih informacija od pogrešaka uzrokovanih dekoherencijom i drugim "kvantnim šumom". No, kako znanstvenici napominju, ova ista metoda omogućit će detaljniju i precizniju interferometriju.
Testiranje teorije
Kako bi testirali svoju teoriju, tim je pogledaoscenarij u kojem dva objekta odvojena velikim udaljenostima prikupljaju astronomsku svjetlost. Svaki dijeli unaprijed raspodijeljenu isprepletenost i sadrži "kvantnu memoriju" u koju je zarobljena svjetlost, a svaki priprema vlastiti skup kvantnih podataka (qubits) u neki kod s QEC-om. Rezultirajuća kvantna stanja zatim se dekoderom utiskuju u zajednički QEC kod, koji štiti podatke od naknadnih bučnih operacija.
U fazi "enkodera", signal se hvatakvantne memorije koristeći STIRAP metodu, koja omogućuje koherentno spajanje ulazne svjetlosti s neradijacijskim stanjem atoma. Sposobnost hvatanja svjetlosti iz astronomskih izvora koji objašnjavaju kvantna stanja (i eliminiraju kvantni šum i gubitak informacija) mogla bi promijeniti igru za interferometriju. Štoviše, ova će poboljšanja utjecati na druga područja astronomije koja danas također prolaze kroz revolucionarne promjene.
Koji je zaključak?
Prelazak na optičke frekvencije, kao što je mrežakvantno snimanje poboljšat će rezoluciju slike za tri do pet redova veličine. Njegova snaga bit će dovoljna za snimanje malih planeta oko obližnjih zvijezda, detalja zvjezdanih sustava, kinematike zvjezdanih površina, akrecijskih diskova i potencijalno detalja oko horizonta događaja crnih rupa - niti jedan od trenutno planiranih projekata nije sposoban za to. Zapravo, primjenom nove tehnologije čovječanstvo će imati na raspolaganju teleskop veličine planeta.
Čitaj više
Kineska umjetna inteligencija predviđa tijek hipersoničnih projektila. Predstoji uzvratni udar
Iz mješavine HPV-a, raka i sifilisa ispale su "besmrtne" stanice: što se zna o njima
Astronomi iz Japana pronašli su nepoznatu strukturu u galaksiji