ลิ้งค์เชื่อมต่อ

นักวิทย์ในสหรัฐฯ เร่งวิจัย ‘ควอนตัมเซ็นเซอร์’ ใช้ตรวจจับสิ่งแวดล้อม


ภาพของท้องฟ้านครฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลเวเนีย ที่ได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์ไฟป่าที่แคนาดา ซึ่งถูกบันทึกไว้เมื่อ 7 มิ.ย. 2566 (AFP)
ภาพของท้องฟ้านครฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลเวเนีย ที่ได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์ไฟป่าที่แคนาดา ซึ่งถูกบันทึกไว้เมื่อ 7 มิ.ย. 2566 (AFP)

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตลอสแอนเจลิส (UCLA) กำลังพัฒนาควอนตัมเซ็นเซอร์ (quantum sensor) รุ่นใหม่ซึ่งผู้ที่เกี่ยวข้องเชื่อว่าจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการวัดความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในน้ำหรือในอากาศ

ศาสตราจารย์ปริเนหะ นารัง นักวิจัยจาก UCLA
ศาสตราจารย์ปริเนหะ นารัง นักวิจัยจาก UCLA

ศาสตราจารย์ปริเนหะ นารัง นักวิจัยจาก UCLA กล่าวว่า “สัญญาณเริ่มต้นของปัญหาที่ใหญ่กว่านั้น คือการตัดสินใจเกี่ยวกับสุขภาพของมนุษย์ ในแง่การตอบสนองที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพอากาศ”

เซอร์จิโอ คาร์บาโฮ คือ นักวิจัยจาก UCLA อีกคนที่มีส่วนร่วมในงานนี้และกำลังมุ่งความสนใจไปยัง “การถอดรหัส” คุณลักษณะควอนตัมซึ่งคล้ายกับลายเซ็นหรือลายนิ้วมืออันเป็นเอกลักษณ์ของโมเลกุล ด้วยการใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงสองลำยิงเข้าไปยังโมเลกุล พร้อมการประทับข้อมูลด้านเวลาและสถานที่ด้วย

เซอร์จิโอ คาร์บาโฮ นักวิจัยจาก UCLA
เซอร์จิโอ คาร์บาโฮ นักวิจัยจาก UCLA

คาร์บาโฮ อธิบายว่า “เมื่อคุณรวบรวมข้อมูลได้หลายแสนชิ้น คุณจะสามารถอ่านข้อมูลได้ทั้งแบบแยกปัจเจก และสรุปแบบองค์รวมสำหรับข้อมูลที่มีความเชื่อมโยง ซึ่งจะทำให้คุณมองเห็นภาพเหตุการณ์ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันได้”

ด้วยคุณสมบัติที่เกี่ยวพันกันของควอนตัม เมื่ออนุภาคของแสงโฟตอน (photon) หนึ่งอนุภาครับรู้ถึงการมีอยู่ของโฟตอนอีกหนึ่งอนุภาค ตัวเซ็นเซอร์เหล่าก็จะสามารถวัดความเปลี่ยนแปลงที่อยู่ห่างไกลออกไปในระยะหลายกิโลเมตรได้

การถอดรหัสคุณลักษณะควอนตัมด้วยลำแสงเลเซอร์เพื่อใช้ช่วยในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงด้านสภาพสิ่งแวดล้อม
การถอดรหัสคุณลักษณะควอนตัมด้วยลำแสงเลเซอร์เพื่อใช้ช่วยในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงด้านสภาพสิ่งแวดล้อม

หนึ่งในสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่สามารถนำเทคโนโลยี “ควอนตัมเซ็นเซอร์” มาประยุกต์ใช้ ก็คือ วิกฤตควันไฟป่าจากแคนาดาที่ลอยมาปกคลุมมหานครนิวยอร์ก ที่นักวิจัยชี้ว่า เซ็นเซอร์ดังกล่าวสามารถคาดการณ์ได้ว่าบริเวณใดของเมืองจะได้รับผลกระทบ ควันไฟจะคงอยู่นานเท่าใด รวมไปถึงสามารถระบุสารปนเปื้อนบางชนิดที่ปะปนมาทางอากาศได้ด้วย

อย่างไรก็ดี เดนนิส คิม นักวิจัยอีกราย จาก UCLA กล่าวว่า นี่เป็นเพียงการเริ่มต้นเท่านั้น

เซอร์จิโอ คาร์บาโฮ นักวิจัยจาก UCLA
เซอร์จิโอ คาร์บาโฮ นักวิจัยจาก UCLA

คิม ให้สัมภาษณ์ว่า สิ่งหนึ่งที่ควอนตัมเซ็นเซอร์ทำได้ คือ ตรวจจับความเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็ก อย่างเช่น ในกรณีของประเทศหนึ่ง ๆ ที่เกิดแผ่นดินไหวบ่อยครั้ง การใช้ระบบนี้ที่ตรวจสอบพบความตอบสนอง (sensitivity) ในพื้นที่ในระดับที่ไว้มากจะช่วยให้สามารถทำนายเหตุแผ่นดินไหวก่อนเกิดจริงได้

ทั้งนี้ เหล่านักวิทยาศาตร์คาดว่า ภายในระยะสิบปีข้างหน้านี้ เทคโนโลยีควอนตัมเซ็นเซอร์จะถูกนำไปประยุกต์ใช้ในวงกว้างขึ้น โดยเฉพาะในด้านวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ

  • ที่มา: วีโอเอ

กระดานความเห็น

XS
SM
MD
LG