کد خبر: 136278
ف
عکس گرفتن از اعماق تاریک دریا با لیدار کوانتومی
یک فناوری جدید کوانتومی می‌تواند به مدل‌سازی و تصویربرداری از مکان‌های صعب‌العبور مانند خطوط لوله زیر آب و تاسیسات واقع در اعماق دریا کمک کند.

به گزارش ثریا پژوهشگران دانشگاه هریوت-وات(Heriot-Watt) و دانشگاه ادینبرو(Edinburgh) در یک پیشرفت قابل توجه صنعتی، یک سیستم لیدار(LIDAR) را توسعه داده‌اند که از فناوری تشخیص کوانتومی برای به دست آوردن تصاویر سه بعدی در لحظه در حالی که کاملاً در زیر آب غوطه‌ور است، استفاده می‌کند و می‌تواند اطلاعات سه بعدی و جزئی را حتی در شرایط بسیار کم‌نور زیر آب ثبت کند.

لیدار یا لایدار یکی از فناوری‌های سنجش از راه دور است که با تاباندن لیزر به هدف و تجزیه و تحلیل نور بازتاب‌شده، فاصله را اندازه می‌گیرد. لیدار مشابه رادار است که بعضی اوقات نیز رادار لیزری نامیده می‌شود. اختلاف اصلی لیدار و رادار، طول موج‌های تابشی مورد استفاده است. رادار از طول موج‌هایی در ناحیه رادیویی استفاده می‌کند در حالی که لیدار طول موج‌های لیزری را به کار می‌برد.

روش متداول برای تعیین فاصله تا یک جسم یا سطح، مانند فناوری رادار که از امواج رادیویی استفاده می‌کند و فاصله تا جسم با اندازه‌گیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس و دریافت پالس بازتابی تعیین می‌کند، استفاده از پالس‌های لیزر است. فناوری لیدار در زمین‌سنجی ، ژئوماتیک، زمین‌شناسی، زمین ریخت شناسی، لرزه سنجی، جنگل‌داری، ارزیابی فاصله دور و فیزیک هواشناسی کاربرد دارد.

غوطه‌ور کردن سیستم‌های لیدار در آب کار آسانی نیست، زیرا آب می‌تواند نور را محدود و ذرات را پراکنده کند و این، گرفتن تصاویر واضح را دشوار می‌کند. با این حال، تشخیص تک فوتون که یک تکنیک مبتنی بر کوانتوم است، اجازه نفوذ بسیار بالا را می‌دهد و حتی در شرایط نور کم نیز کار می‌کند.

پژوهشگران در آزمایش‌های اخیر خود که در مجله Optics Express توضیح داده شده است، یک سیستم لیدار تک فوتونی را در یک مخزن بزرگ آب قرار دادند تا یک تصویر سه‌بعدی در لحظه از صحنه مورد نظر آنها ایجاد کنند. این فناوری به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا صحنه را حتی در شرایط نور کم تصویر کنند که یک مزیت قابل توجه برای کاربردهای زیر آب است.

این سیستم لیدار جدید از یک منبع لیزر پالسی سبز برای روشن کردن صحنه مورد نظر استفاده می‌کند و مجموعه‌ای از آشکارسازهای تک فوتونی نور منعکس شده را تشخیص می‌دهند که امکان تشخیص فوق سریع در شرایط نور کم را فراهم می‌کند و زمان اندازه‌گیری را در محیط‌های کم‌فوتون مانند آب تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

پژوهشگران با اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت نور با زمان‌بندی پیکوثانیه می‌توانند به طور معمول جزئیات میلی‌متری اهداف موجود در صحنه را تصویر کنند.

این رویکرد همچنین به آنها اجازه می‌دهد فوتون‌های منعکس‌شده توسط هدف را از فوتون‌های منعکس‌شده توسط ذرات در آب تشخیص دهند و به ویژه برای انجام تصویربرداری سه‌بعدی در آب‌های بسیار کدر که پراکندگی نوری می‌تواند کنتراست(تضاد) و وضوح تصویر را از بین ببرد، مناسب است.

کاربردهای لیدار کوانتومی

این واقعیت که این رویکرد به هزاران آشکارساز تک فوتونی نیاز دارد که همگی صدها رویداد در ثانیه تولید می‌کنند، بازیابی و پردازش داده‌های لازم برای بازسازی تصویر سه‌بعدی در زمان کوتاه، به ‌ویژه برای کاربردهای زنده و در لحظه را بسیار چالش‌برانگیز می‌کند. با این حال، این گروه پژوهشی الگوریتم‌هایی را به طور خاص برای تصویربرداری در شرایط پراکندگی بالا توسعه داده و آنها را در ارتباط با سخت افزار واحد پردازش گرافیکی(GPU) استفاده کرده است.

آرورا ماکارون، پژوهشگر دانشگاه هریوت-وات، کاربردهای بالقوه این فناوری را این گونه توضیح می‌دهد: این فناوری می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مفید باشد. به عنوان مثال می‌توان از آن برای بازرسی تاسیسات زیر آب، مانند کابل‌های مزرعه بادی زیر آب و ساختار توربین‌ها زیر آب استفاده کرد. لیدار زیر آب همچنین می‌تواند برای نظارت یا بررسی سایت‌های باستان‌شناسی زیر آب و برای کاربردهای امنیتی و دفاعی استفاده شود.

وی در ادامه گفت: هدف این کار این است که فناوری‌های تشخیص کوانتومی را برای کاربردهای زیر آب در دسترس قرار دهد، به این معنی که ما بتوانیم صحنه مورد نظر خود را در شرایط بسیار کم‌نور تصویر کنیم. این فناوری روی استفاده از کابل‌های دریایی و تاسیسات انرژی تاثیر می‌گذارد. این فناوری همچنین می‌تواند امکان نظارت را بدون حضور انسان فراهم کند که به معنای آلودگی کمتر و حضور کمتر تهاجمی در محیط‌های دریایی است.

فناوری جدید این گروه پژوهشی با برخی از پیشرفت‌های مهم در فناوری حاصل شده است. ماکارون می‌گوید: دانشگاه هریوت-وات سابقه‌ای طولانی در توسعه روش‌های تشخیص تک فوتونی و پردازش تصویر داده‌های تک فوتونی دارد که به ما امکان می‌دهد تصویربرداری تک فوتونی پیشرفته را در شرایط بسیار چالش برانگیز ممکن کنیم.

وی افزود: دانشگاه ادینبرو نیز به پیشرفت‌های اساسی در طراحی و ساخت آرایه‌های آشکارساز تک فوتونی دست یافته است که به ما امکان ساخت سیستم‌های تصویربرداری فشرده و قوی بر اساس فناوری‌های تشخیص کوانتومی را می‌دهد.

این سیستم لیدار با استفاده از فناوری تشخیص کوانتومی در تصویربرداری زیر آب که کاربردهای بالقوه زیادی دارد، کاربردهای بالقوه زیادی را نشان داده است. کار این گروه پژوهشی روش جدیدی برای ثبت تصاویر سه بعدی در لحظه در زیر آب فراهم می‌کند و پنجره‌های زیادی را به روی آینده باز می‌کند.

منبع: ایسنا


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان

ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

گوگل به مدارس هشدار داد

دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته

روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد

قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید

آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»

آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟

مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود

وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد

اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی

وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد

مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟

موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم

نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود

تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی

امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد

کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد

کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس

محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟

نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی

رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد

۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند

تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است

هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند

فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند

معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان

تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد

یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد

متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد

دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه‌ برتر جهان قرار دارد

اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»

لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم

نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد

جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج

نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد

ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد

رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود

فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد

کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش

حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟

حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است

تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد

کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس

یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد

امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد

تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود

دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه‌ برتر جهان قرار دارد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد

محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟

هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد

فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند

اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»