Κβαντικές κεραίες (Q-antennas)

[matthew]

Παράλληλα με τις έρευνες στους κβαντικούς δέκτες ραδιοσυχνοτήτων (βλ. https://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=98327 ) γίνονται και έρευνες επάνω σε νέου τύπου κεραίες αντίστοιχα, τις κβαντικές κεραίες (quantum antennas ή q-antennas για συντομία).
Θεωρητικά, αλλά και πρακτικά, οι κβαντικές κεραίες σπάνε τους περιορισμούς που έχει θέσει η ηλεκτρομαγνητική θεωρία για τις κλασσικές κεραίες, αποκτώντας έτσι μοναδικά χαρακτηριστικά και καταπληκτικές δυνατότητες.
Στην ουσία δλδ αυτές οι κεραίες αποτελούν το κύριο τμήμα των κβαντικών δεκτών, αφού το παν είναι να ληφθεί το σήμα καθώς η περαιτέρω επεξεργασία του από τον δέκτη είναι ξεχωριστή υπόθεση μετά.
Ένα παράδειγμα (ίσως το πρώτο) αποτελεί η πατέντα με αριθμό 11165505 μιας κβαντικής κεραίας που κατέθεσε στις 2 Νοεμβρίου 2021 το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) των ΗΠΑ.
https://www.nist.gov/patents/quantum...ency-radiation
Μερικές από τις καταπληκτικές δυνατότητες αυτής της κεραίας είναι οι εξής:
- Μπορεί να κατασκευαστεί εξ ολοκλήρου από γυαλί ή άλλα διηλεκτρικά υλικά, ή να είναι υβρίδιο διηλεκτρικού-μετάλλου, χωρίς να απαιτείται κάποιο αγώγιμο κύκλωμα για να λειτουργήσει. Αυτό γιατί η λειτουργία της (όπως φαίνεται και στο σχεδιάγραμμα της πατέντας) οφείλεται στην εκμετάλλευση της ιδιότητας των διεγερμένων ατόμων με πολύ μεγάλους κύριους κβαντικούς αριθμούς να εμφανίζουν εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία (βλ. άτομα Rydberg https://en.wikipedia.org/wiki/Rydberg_atom ).
- Μπορεί να συνδεθεί και να ρυθμιστεί με καθαρά οπτικά μέσα (laser) ώστε να διαφοροποιούνται κατά βούληση οι λοβοί και γενικά τα διαγράμματα ακτινοβολίας, η πόλωση, η απολαβή και η ευαισθησία η οποία θεωρητικά μπορεί να αυξηθεί έως και 100 φορές.
- Μπορεί να κατασκευαστεί ώστε να έχει κατά πολύ μικρότερες διαστάσεις από το επιθυμητό φάσμα λειτουργίας, έως και πάνω από 1000 φορές μικρότερη.
- Μπορεί να λειτουργήσει σε ένα εξαιρετικά μεγάλο φάσμα συχνοτήτων (κρατηθείτε καλά στην καρέκλα σας), από 500 MHz έως 1 THz! (Για να καλυφθεί αυτό το φάσμα χρειάζονται δισεκατομμύρια κλασσικές κεραίες.)
Όλα αυτά με την προϋπόθεση βέβαια ότι μιλάμε πάντα μόνο για κεραίες λήψης.
Οι πρώτες εφαρμογές στην πράξη αναμένονται με την αμερικανική BAE Systems να έχει αναλάβει συμβόλαια από την DARPA όσον αφορά την σχεδίαση και κατασκευή κβαντικών κεραιών για λογαριασμό του αμερικανικού πενταγώνου, με σκοπό να μειωθεί το μέγεθος και ο αριθμός των κεραιών στις πλατφόρμες του τελευταίου.
https://www.defenseadvancement.com/n...tary-antennas/
Βέβαια ούτε ο εμπορικός τομέας γινόταν να μείνει πίσω καθώς φέτος στις 19 Μαΐου ανακοινώθηκε από την βρετανική BT Group ότι είναι πολύ κοντά στην ανάπτυξη κβαντικών κεραιών με κύριες εφαρμογές στα δίκτυα τηλεπικοινωνιών 5G και IoT.
https://voonze.com/a-new-quantum-ant...he-population/

[aris285]

Δεν ξέρω αλλά όπου βλέπω την λέξη κβαντικό με πιάνει να γελάσω με αυτά που θα διαβάσω.
Αυτή την λέξη την έχουν ξεσκίσει για χάρη του marketing.

[matthew]

Δεν ξέρω αλλά όπου βλέπω την λέξη κβαντικό με πιάνει να γελάσω με αυτά που θα διαβάσω.
Αυτή την λέξη την έχουν ξεσκίσει για χάρη του marketing.

Χεχε, δεν είναι θέμα μάρκετινγκ, αλλά νέες τεχνολογίες που βασίζονται σε κβαντικά φαινόμενα.
Πάντως είναι μια λέξη που όσο περνάει ο καιρός θα... «φοριέται» όλο και περισσότερο μιας και οι εξελίξεις προχωρούν στους σχετικούς τομείς (βλ. κβαντικούς υπολογιστές, κβαντικά δίκτυα, κβαντικές τηλεπικοινωνίες κλπ).
Να, δες κι αυτό. Φρέσκο θέμα. Κβαντική τηλεόραση! https://www.nist.gov/news-events/new...live-and-color

[matthew]

Θεωρητικά, αλλά και πρακτικά, οι κβαντικές κεραίες σπάνε τους περιορισμούς που έχει θέσει η ηλεκτρομαγνητική θεωρία για τις κλασσικές κεραίες, αποκτώντας έτσι μοναδικά χαρακτηριστικά και καταπληκτικές δυνατότητες.
- Μπορεί να συνδεθεί και να ρυθμιστεί με καθαρά οπτικά μέσα (laser) ώστε να διαφοροποιούνται κατά βούληση οι λοβοί και γενικά τα διαγράμματα ακτινοβολίας, η πόλωση, η απολαβή και η ευαισθησία η οποία θεωρητικά μπορεί να αυξηθεί έως και 100 φορές.

Αυτό το καταφέρνουν γιατί η κατασκευή των κβαντικών κεραιών δεν βασίζεται στο μήκος κύματος όπως συμβαίνει με τις κλασικές κεραίες οι οποίες για βέλτιστη απόδοση κατασκευάζονται αναγκαστικά με βάση το μήκος κύματος πχ λ/4, λ/2, 5λ/8, 3λ/4 κλπ. Επομένως δεν υπάρχουν συγκεκριμένα όρια στις διαστάσεις των κβαντικών κεραιών.

- Μπορεί να κατασκευαστεί ώστε να έχει κατά πολύ μικρότερες διαστάσεις από το επιθυμητό φάσμα λειτουργίας, έως και πάνω από 1000 φορές μικρότερη.

Οπότε όταν εξελιχθεί η τεχνολογία, οι μελλοντικοί SDR δέκτες σε συνδυασμό με ΤΝ (ίσως και κβαντικούς υπολογιστές) θα έχουν εξωπραγματικές δυνατότητες!