نگهداری زمان، گرانش‌سنج‌های کوانتومی، انتقال از راه دور و ایجاد زمین شماره 2 تنها برخی از قابلیت‌های فعلی پیشرفت‌های ایجاد شده در حوزه علوم کوانتومی و کاربردهای بالقوه آن در آینده هستند.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، در اینجا برخی از قابلیت‌های فعلی پیشرفت‌های ایجاد شده در حوزه علوم کوانتومی و کاربردهای بالقوه آن در آینده را معرفی می کنیم.
ساعت‌های کوانتومی که برای ثبت موقعیت جهانی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در هر 80 میلیون سال تنها 1 ثانیه خطا دارند. ساعت‌های کوانتومی مورد استفاده در تحقیقات 100 برابر دقیق‌تر هستند.
گرانش‌سنج‌های کوانتومی
استفاده از اثرات کوانتومی امکان اندازه‌گیری تغییرات بسیار کوچک در جاذبه را فراهم می‌آورد. از این فناوری می‌توان در شناسایی منابع، بررسی‌های معدنی و پایش سیالات زیرزمینی استفاده کرد.
اُپتیک کوانتومی
علوم نانومقیاس امکان توسعه تراشه‌های محاسباتی را که به جای استفاده از الکترون‌ها از فوتون‌ها بهره می‌برند، ایجاد کرده است. با استفاده از این تراشه‌های فتونیکی جریان آزاد اطلاعات از فیبرهای نوری به سامانه‌های محاسباتی برقرار می‌شود. امید بر این است که این فناوری جدید علاوه بر مزایای دیگر موجب افزایش قابل ملاحظه سرعت رایانه‌ها و اینترنت گردد.
تداخل‌سنجی رزونانس مغناطیسی
تداخل‌سنجی رزونانس مغناطیسی (MRI) در بررسی‌های پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است. نسل بعدی MRI از نانوالماس‌های متصل به داروهایی همچون داروهای شیمی‌درمانی بهره خواهد برد تا کارایی آنها در بدن اندازه گرفته شود.
باتری‌ها
باتری‌های مهندسی‌شده نانومقیاس ایمن‌تر، ارزان‌تر و کاراتر هستند. این باتری‌ها که توسط پروفسور توماس ماشمیر طراحی شده‌اند، به شکل ژل شبیه خمیردندان بوده و می‌توانند در آینده در ساختمان منازل و دفاتر به کار روند. با استفاده از این باتری‌ها می‌توان به پایدارسازی شبکه توزیع برق که روز به روز بیشتر بر انرژی‌های تجدیدپذیر متکی می‌شوند، کمک کرد. این باتری‌ها می‌توانند به سرعت خودروها و گوشی‌های تلفن همراه را شارژ کنند.
آزمایشگاه روی تراشه
در حال حاضر از تراشه‌های آنالیزی نانومقیاس برای اندازه‌گیری عواملی همچون کلسترول استفاده می‌شود. این تراشه‌های می‌توانند از طریق امکان‌پذیر ساختن آنالیز تومورها در خارج از بدن، به توسعه درمان‌های هدفمند سرطان کمک کنند.
آینده
محاسبات کوانتومی
رایانه‌های قدیمی از سوئیچ‌های دوگانه بهره می‌برند که خاموش یا روشن است. امید بر این است که رایانه‌های کوانتومی از ویژگی برهم‌نهی (superposition) حالت‌های کوانتومی بهره برده و تعداد سوئیچ‌های قابل جایدهی در یک ترانزیستور را تا حد بسیار زیادی افزایش دهند. زمانی که بتوان کیوبیت‌ها را کنترل کرد، سرعت انجام محاسبات در حد غیرقابل تصوری افزایش خواهد یافت. باور بر این است که یک رایانه کوانتومی حاوی تنها 70 تا 90 کیوبیت بسیار سریع‌تر از سریع‌ترین ابررایانه‌های امروزی باشد.
ابررسانایی در دمای اتاق
چنین کشفی می‌تواند یک شاهراه جهانی انرژی ایجاد نماید. ابررساناها جریان الکتریسیته را با مقاومت صفر انتقال می‌دهند. با این حال این رسانایی تنها در دماهای زیر منفی 70 درجه سانتی‌گراد مشاهده می‌شود. دانشمندان امیدوارند با توسعه دانش خود در زمینه علوم کوانتومی، ابررساناهایی در دمای اتاق تولید کنند. اگر چنین ماده‌ای تولید شود، به معنای انتقال الکتریسیته با اتلاف صفر خواهد بود. انرژی‌هایی همچون انرژی حرارتی، هسته‌ای، خورشیدی و جزر و مدی را می‌توان در فاصله‌ای بسیار دورتر از جایی که مصرف می‌شوند، تولید کرد و بدون اتلاف انرژی به محل مورد نظر رساند.
واقعیت یا تخیل؟/ انتقال از اره دور
پدیده درهم‌تنیدگی امکان انتقال ذرات زیراتمی را از راه دور ایجاد می‌کند. آیا می‌توان از این پدیده در آینده برای انتقال ماده استفاده کرد؟
ایجاد زمین شماره 2
درک فرایندهای زیست‌محیطی، آب و هوایی و شیمیایی از طریق محاسبات کوانتومی می‌تواند در آینده این امکان را برای بشر به وجود آورد که یک بیابان خشک را به جنگل و یا حتی فراتر از آن، یک سیاره دور و بی آب و علف را به سیاره زمین شماره 2 تبدیل سازد.
