حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

دستیابی به حسگر کوانتومی جدید برای بهبود درمان سرطان

تاریخ خبر : ۱۳۹۷/۱۲/۱۵ تعداد بازدید : ۳۵۵
تعداد رای : ۰
پژوهشگران دانشگاه Waterloo در انجمن محاسبات کوانتومی (IQC)در مارس ۲۰۱۹ نشان دادند حسگر کوانتومی جدید می‌تواند بهتر از فن‌آوری‌های موجود عمل کرده و پیشرفت‌های چشمگیری در تصویربرداری سه‌بعدی و پایش درمان‌های سرطان ایجاد نماید

پژوهشگران دانشگاه Waterloo در انجمن محاسبات کوانتومی (IQC) در مارس ۲۰۱۹ نشان دادند حسگر کوانتومی جدید می‌تواند بهتر از فن‌آوری‌های موجود عمل کرده و پیشرفت‌های چشمگیری در تصویربرداری سه‌بعدی و پایش درمان‌های سرطان ایجاد نماید. این حسگرها اولین نوع حسگر، مبتنی بر نانوسیم‎های نیمه‌هادی هستند که می‌توانند ذرات تک نور را با وضوح، سرعت و کارایی بالا در محدوده طول‌موجی بی‎نظیری، از فرابنفش تا مادون‌قرمز نزدیک تشخیص دهند. همچنین این فن‌آوری به طور قابل توجهی توانایی بهبود ارتباطات کوانتومی و قابلیت‌ سنجش از راه دور را دارا می‎باشد.

 

 

 Michael Reimer عضو هیئت علمی IQC و استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر گفت: "این حسگر برای تشخیص نور بسیار کارآمد خواهد بود و در کاربردهایی مانند رادار کوانتومی، نظارت و عملیات شبانه، که تعداد کمی از ذرات نور به دستگاه باز می‌گردند، شما را قادر می‎سازد هر تک فوتون که وارد می‎شود را شناسایی نماید". نسل بعدی حسگر کوانتومی طراحی‌شده در آزمایشگاه Reimer به قدری سریع و کارآمد است که می‌تواند تک ذره نور (فوتون) را جذب و تشخیص دهد، و برای شناسایی فوتون بعدی در عرض چند نانوثانیه بازآوری شود. پژوهشگران آرایه‎ای از نانوسیم‎های مخروطی ایجاد کردند که فوتون‌های ورودی را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند که می‌توان آن را تقویت و شناسایی نمود.

سنجش از راه دور، تصویربرداری با سرعت بالا از فضا، دستیابی به تصاویر سه‌بعدی با وضوح زیاد، ارتباطات کوانتومی و تشخیص اکسیژن تک برای پایش مقدار دارو در درمان سرطان، همه از جمله کاربرد‌های آشکارسازی قوی تک فوتونی است که این حسگر کوانتومی جدید می‌تواند فراهم نماید.

با توجه به کیفیت مواد، تعداد نانوسیم‎ها، دوپه شدن مقطع و بهینه سازی شکل و ترتیب نانوسیم‎ها، آرایه نانوسیم نیمه‎هادی با سرعت، تفکیک‎پذیری زمانی و کارایی زیاد به دست می‎آید. این حسگر در حالی که در دمای اتاق عمل می‎کند، می‎تواند طیف گسترده‎ای از نور را با بازده زیاد و تفکیک‎پذیری زمانی بالا تشخیص ‎دهد. حتی می‎توان طیف جذبی را نیز با مواد مختلف گسترش داد. در این دستگاه از نانوسیم‌های ایندیم فسفید (InP) استفاده می‎شود. برای مثال تغییر مواد به ایندیم گالیم آرسنیک (InGaAs) می‌تواند پهنای باند را با حفظ عملکرد به سمت طول‌موج‌های مخابراتی گسترش دهد. هنگامی که نمونه اولیه با الکترونیک مناسب و خنک‌کننده قابل‌حمل بسته‌بندی شود، حسگر برای آزمایش خارج از آزمایشگاه آماده است و طیف وسیعی از صنایع و زمینه‎های تحقیقاتی از یک حسگر کوانتومی با این توانایی‌ها بهره‌مند خواهند شد.

 

 برهمکنش پالس‎های تک فوتون تابشی و نانوسیم‎های نیمه‎هادی مخروطی شکل آشکارساز نوری.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)