گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

بیوفوتونیک.

منابع نور و مواد درخشان

اپتیک غیرخطی

پردازش اطلاعات نوری و هولوگرافی

نانوساختارهای نوری

مواد و دستگاه های فتوولتائیک.

پلاسمونیک.

اپتیک کوانتومی

مهندس شکوفه ساتری

بیوفوتونیک.

منابع نور و مواد درخشان

اپتیک غیرخطی

پردازش اطلاعات نوری و هولوگرافی

نانوساختارهای نوری

مواد و دستگاه های فتوولتائیک.

پلاسمونیک.

اپتیک کوانتومی

فیزیک مدرن

فیزیک مدرن

فیزیک مدرن شامل اتم و اجزای سازنده آن، نسبیت و برهم کنش سرعت های بالا، کیهان شناسی و اکتشافات فضایی، و فیزیک مزوسکوپی، آن قطعاتی از جهان است که اندازه آنها بین نانومتر و میکرومتر است. برخی از رشته های فیزیک مدرن عبارتند از:

توانمندسازهای فوتونیک انقلاب کوانتومی دوم

به طور خلاصه: سیستم‌های لیزری به‌عنوان فناوری‌های توانمند، دقت لازم را برای کنترل کردن حالت‌های کوانتومی و در نتیجه قابل استفاده برای محاسبات، شبیه‌سازی، ارتباطات و حسگرها فراهم می‌کنند. اما به گفته اسپرنگر، برای انجام این کار آنها باید شرایط بالایی را برآورده کنند. او توضیح می‌دهد: «برای مثال، سیستم‌های لیزری برای محاسبات کوانتومی باید بسیار کم‌نویز باشند و در حالت ایده‌آل، تمام لیزرهای لازم، که هر یک برای انتقال‌های اتمی خاص تنظیم شده‌اند، باید از طریق فیبر نوری به آزمایش برسند». این هنوز یک چالش است، به خصوص در محدوده اشعه ماوراء بنفش و نیازمند پیشرفت ها و بهبودهای جدید در راه حل های موجود است. مانند سایر زمینه های کاربردی، با سیستم های لیزر پیچیده ای که در فناوری های کوانتومی استفاده می شود، تضمین عملکرد قوی 24/7 مهم است.

فوتونیک برای انقلاب کوانتومی دوم

فوتونیک برای انقلاب کوانتومی دوم

اپتیک

زیرساخت های اپتیک

بررسی اجمالی

اپتیک زیست پزشکی

فیبرها و ارتباطات نوری

علم و سیستم های تصویری

نانواپتیک

اپتیک غیرخطی

مهندسی نور و طراحی

ساخت و آزمایش نوری

مواد نوری

آموزش اپتیک

اپتوالکترونیک و لیزر

اپتیک فیزیکی

اپتیک کوانتومی

اپتیک فوق سریع و علوم میدان بالا

بینایی و اپتیک چشم

مجله فوتونیک

نتایج از اهمیت بالا و علاقه گسترده در تمام زمینه های اپتیک و فوتونیک. این مجله مقالات، نامه ها و مقالات مروری با کیفیت بالا منتشر می کند که منعکس کننده پیشرفت های مهم در جنبه های اساسی و کاربردی اپتیک و فوتونیک است.

کاربرد هوش مصنوعی در اپتیک کوانتومی

کاربرد هوش مصنوعی در اپتیک کوانتومی

توسعه فناوری های کوانتومی اکنون به مرحله ای رسیده است که در آن نوعی پردازش خودکار داده ها به شدت مطلوب است. این نیاز از حجم زیادی از داده‌هایی که یک سیستم کوانتومی پیچیده می‌تواند تولید کند و همچنین لزوم اتکا نکردن به اپراتوری که بر روی سیستم عمل می‌کند ناشی می‌شود. بنابراین ML به عنوان یک تکنیک جذاب برای رسیدگی به چنین مشکلاتی به نظر می رسد. به ویژه، در زمینه اپتیک کوانتومی، [158] پیچیدگی آزمایش های جدید به طور مداوم در حال افزایش است. ما اکنون تجهیزات و پلتفرم‌هایی را برای تولید حالت‌های درهم تنیده چندجانبه با ابعاد بالا داریم که شامل سیستم‌های فیزیکی متشکل از بیش از دو زیرسیستم است که می‌توانند برای دستیابی به وظایف مختلف دستکاری شوند. یکی از پیامدهای مستقیم برخورد با چنین سیستم‌های پیچیده‌ای این است که کنترل و توصیف حالت‌های تولید شده نیازمند تلاش‌های بزرگ‌تری هم از نظر هزینه‌های محاسباتی و هم در توانایی مدل‌سازی رفتار آنها است. در واقع، در حالی که توصیف کامل یک سیستم کلاسیک به تعدادی پارامتر نیاز دارد که به صورت خطی با اندازه سیستم مقیاس می شوند، تعداد اندازه گیری ها و پارامترهای مورد نیاز برای توصیف حالت های کوانتومی تولید شده به صورت نمایی با ابعاد آنها مقیاس می شود. چنین مقیاس بندی نمایی ذاتاً با ویژگی های خاص پدیده های کوانتومی مرتبط است.[159] بنابراین، استفاده از روش‌های ML به‌ویژه در شرایط تجربی پر سر و صدا مفید به نظر می‌رسد، جایی که کاربرد مدل نظری می‌تواند شکست بخورد و توسعه یک مدل خاص به‌ویژه برای سیستم‌های با ابعاد بالا بسیار سخت است. افزایش پیچیدگی منابع کوانتومی فوتونیک در دسترس دلیل اصلی این است که در سال‌های گذشته تعداد آزمایش‌های متوسل به ML به سرعت در این زمینه گسترش یافته است. استفاده از آن در جنبه های مختلف مفید است که در ادامه به صورت جداگانه بررسی خواهیم کرد، یعنی تولید حالت های کوانتومی، استفاده از آنها در کاربردهای اندازه شناسی و در نهایت خصوصیات آنها.

فوتونیک و هوش مصنوعی

هدف این جلسه ارائه یک نمای کلی از نحوه تلاقی هوش مصنوعی (AI) با فوتونیک از دو منظر متفاوت است:

(1) استفاده از هوش مصنوعی برای فوتونیک: استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، یادگیری عمیق، یادگیری ماشین، الگوریتم‌های ژنتیک، استدلال خودکار، رویکردهای بیزی، داده‌های بزرگ، تکنیک‌های بهینه‌سازی پیشرفته برای طراحی معکوس، و سایر پارادایم‌های هوش مصنوعی برای اپتیک یکپارچه، نانوفوتونیک، از راه دور سنجش، طیف‌سنجی، میکروسکوپ، اپتیک کوانتومی، تصویربرداری محاسباتی، پروتکل‌های ارتباطی کوانتومی، واقعیت افزوده و مجازی، و سایر حوزه‌های فوتونیک.

(2) استفاده از فوتونیک برای هوش مصنوعی: استفاده از فناوری فوتونیک برای محاسبات هوش مصنوعی، مانند محاسبات نوری آنالوگ برای هوش مصنوعی، محاسبات مخزن، یادگیری ماشین کوانتومی فوتونیک، شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزار فوتونی، محاسبات نورومورفیک، و شبکه‌های عصبی فوتونیک.

تحولات در زمینه فناوری لیزر با توان بالا، اپتیک فوق سریع و کاربردها

انتشار تراهرتز با قدرت بالا از حالت های سطح نیمه هادی با پمپ نوری

فناوری لیزر با دقت بالا برای اپتیک کوانتومی زیر چرخه

پلاریزاسیون-تقسیم تراهرتز در یک موجبر چهار سیمه