Güneş Işığıyla Çalışan Kuantum Sensör

Yunbin Zhu/University Of Science And Technology Of China

Kuantum mekaniği ilkelerinden yararlanılan manyetometrelerde genellikle yeşil lazer ışığı kullanılır. Yapısında kusurlar bulunan bir elmasın üzerine düşürülen lazer ışığı, elmasın kırmızı ışık yaymasına sebep olur. Yayılan ışığın yoğunluğu ortamdaki manyetik alanın büyüklüğü hakkına bilgi verir. Bu manyetometrelerde kullanılan lazerler 100 watt civarında güce ihtiyaç duyar.

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden Prof. Dr. Jiangfeng Du ve öğrencileri güneş ışığından enerji alarak çalışan bir kuantum manyetometre geliştirdi. Güneş ışığında bol miktarda yeşil ışık vardır. Yeni geliştirilen kuantum sensör de ihtiyacı olan yeşil ışığı lazerlerden değil, güneş ışığından alıyor.

Cihaz 15 santimetre çapında bir lense sahip. İlk olarak lens tarafından toplanan güneş ışığı filtrelenerek yeşil ışınlar ayrıştırılıyor. Daha sonra, tıpkı lazerli manyetometrelerde olduğu gibi, bu yeşil ışık, yapısında kusurlar bulunan bir elmasın üzerine gönderiliyor.

Yunbin Zhu/University Of Science And Technology Of China

Güneş ışığından yararlanmanın bir başka yolu, önce güneş gözeleriyle güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek, sonra da bu elektrik enerjisini lazerlere güç sağlamak için kullanmak olabilir. Ancak araştırmacılar, enerjiyi bir türden başka bir türe dönüştürmenin verimsiz bir süreç olduğuna dikkat çekiyor ve kendi geliştirdikleri sistemin lazerlerin güneş ışığından enerji alabileceği bir sisteme kıyasla üç kat daha verimli olduğunu söylüyor. Benzer sistemlerin başka şeyleri, örneğin basıncı ya da elektrik alanını, ölçen kuantum sensörlerde de kullanılabileceği belirtiliyor.

Detaylı bilgiye Dr. Yunbin Zhu ve arkdaşlarının Physical Review X Energy’de yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.