Τι είναι το Quantum Electronics;

Στο πεδίο των κβαντικών ηλεκτρονικών, οι επιστήμονες μελετούν την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας και της ύλης στο κβαντικό επίπεδο.Χρησιμοποιώντας τη γνώση από την ηλεκτρονική και τη φυσική, οι επιστήμονες στον τομέα αυτό έχουν κάνει πολλές εξελίξεις στην οπτική και τη ραδιοφωνική φυσική.Οι μηχανές όπως η ενίσχυση του φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας (λέιζερ) και η ενίσχυση μικροκυμάτων με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας (MASER) είναι ιδιαίτερα χρήσιμες στον τομέα των κβαντικών ηλεκτρονικών.Φυσική που ενοποιεί όλες τις φυσικές συσκευές.Ως εκ τούτου, οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή μπορεί να θεωρηθεί ως κβαντική ηλεκτρονική συσκευή.Οι περισσότεροι επιστήμονες, ωστόσο, κατανοούν τις κβαντικές ηλεκτρονικές συσκευές να είναι μόνο εκείνες οι συσκευές που διεγείρουν τις μεταβάσεις μεταξύ των επιπέδων της κβαντικής ενέργειας.Τα λέιζερ και το Masers είναι οι κύριες συσκευές που χρησιμοποιούνται στα κβαντικά ηλεκτρονικά, καθώς κάθε ένα από αυτά εστιάζει την ενέργεια σε μια σφιχτή, εστιασμένη δέσμη.Τα τρανζίστορ και οι υπεραγωγοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις αρχές της κβαντικής μηχανικής, αλλά συνήθως δεν θεωρούνται ως κβαντικές ηλεκτρονικές συσκευές.Τα άτομα, τα μόρια και άλλα κβαντικά συστήματα περιέχουν διεγερμένα σωματίδια.Αυτά τα συστήματα μπορούν να περιέχουν μόνο ορισμένα, αυστηρά καθορισμένα ποσά ενέργειας.Όταν ένα σύστημα εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, με τη μορφή φωτός ή ραδιοκύματος, μετακινείται από υψηλότερο επίπεδο ενέργειας σε χαμηλότερο.Τα λέιζερ και τα masers μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διεγείρουν αυτά τα άτομα ή τα μόρια σε υψηλότερες καταστάσεις ενέργειας.

Τα λέιζερ είναι μία από τις κύριες συσκευές που χρησιμοποιούνται στα κβαντικά ηλεκτρονικά.Αυτά τα μηχανήματα ακτινοβολούν κύματα φωτός σε μια εστιασμένη δέσμη μέσα σε ένα στενό εύρος ακτινοβολίας.Αυτό κάνει το φως ότι ένα λέιζερ εκπέμπει μονοχρωματικό, ενώ οι περισσότερες πηγές φωτός εκπέμπουν πολλαπλά χρώματα φωτός, ακόμη και αν το φως εμφανίζεται στο μάτι για να περιέχει μόνο ένα χρώμα.

Τα λέιζερ είναι σημαντικά τόσο για την έρευνα όσο και για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων.Το φως από ένα λέιζερ δεν διαχέει τη θερμότητα και στερείται ηλεκτρικού φορτίου.Ένα λέιζερ μπορεί να λειτουργεί μέσα σε διαβρωτικά αέρια και σε κενό.Είναι χρήσιμες στη μέτρηση της απόστασης με μεγάλη ακρίβεια, οπτικές επικοινωνίες και θερμοπυρηνική σύντηξη.

Ένα άλλο εργαλείο που χρησιμοποιείται συνήθως στα κβαντικά ηλεκτρονικά είναι το Maser.Αυτές οι συσκευές εκπέμπουν ακτινοβολία μικροκυμάτων σε μια εστιασμένη δέσμη.Η συχνότητα αυτών των μικροκυμάτων είναι σταθερή και δεν επιδεινώνεται εύκολα όπως κάνουν τα πρότυπα μικροκύματα.Η εφαρμογή αυτού του μηχανήματος επιτρέπει στους πύργους επικοινωνίας που εκπέμπουν ηχητικά κύματα στο εύρος ακτινοβολίας μικροκυμάτων για να στέλνουν πληροφορίες σε μεγάλες αποστάσεις με μικρή παραμόρφωση.