Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti Televideniya fani bo’yicha Mustaqil ishi Mavzu: Diskretizatsiya jarayonida Kotelnikov teoremasi bajarilmasa nima bo‘ladi? Bajardi: Rasuljonov Asadbek Guruh: 810-20

Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi
Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti

Televideniya fani bo’yicha


Mustaqil ishi


Mavzu: Diskretizatsiya jarayonida Kotelnikov teoremasi bajarilmasa nima bo‘ladi?


Bajardi: Rasuljonov Asadbek
Guruh: 810-20

REJA
1.Energiya kvantlanishi:

2.Moment kvantlanishi:
3.Elektron orbitalari
4.Fotonlar

Kvantlanish, ya'ni kvant mexanikasi, fizikada kvant tizimlarini va ob'ektlarini o'rganuvchi ilmiy yo'nalishdagi so'zdir. Bu yo'nalish, kvant mexanikasini va kvant fizikasini o'rganish, yosh qonunlari va kvant xususiyatlarni tushunishga asoslangan.

Kvant mexanikasi, mikroskopik davlatdagi ob'ektlar, masalan, elektronlar, fotonlar va atomlar kabi, munosabatda bo'lgan energiya va harakatni ta'riflash uchun ishlatiladi. Kvant mexanikasining asosiy prinsiplari orasida superpozitsiya, kvant tartib, kvantizatsiya va kvant xavfsizligi kabi xususiyatlarni o'z ichiga oladi.
Kvantlanish, kelajakda kiberfizika, kriptografiya va kvant kompyuterlar kabi sohalarda muhim ahamiyatga ega bo'lishi kutilmoqda. Qvant kompyuterlar, klassik kompyuterlardan farqli ravishda, kvant mexanikasini asoslaydigan kvant bitlarni ishlatadilar va kvant parallelizmi va kvant algoritmlari orqali mahoratli hisoblash operatsiyalarini bajarishadi.
Bundan tashqari, kvantlanishning joriy davrda nanotexnologiya, kvant optika, kvant telekommunikatsiya va kvant sensorika kabi sohalarda ham ilgari sadoqat tashlaydi. Kvantlanishning bu sohalar bo'yicha rivojlanishi, yangi imkoniyatlarni ochadi va keng qo'llanilishini oshiradi.
Albatta! Kvant mexanikasi va uning ilovalari haqida ba'zi qo'shimcha ma'lumotlar: Kvant superpozitsiyasi: Kvant mexanikasining asosiy tamoyillaridan biri superpozitsiyadir. Unda aytilishicha, kvant tizimi kuzatilmaguncha yoki o'lchanmaguncha bir vaqtning o'zida bir nechta holatda mavjud bo'lishi mumkin. Bu ob'ektlar aniq belgilangan holatlarda mavjud bo'lgan klassik fizikadan farq qiladi. Kvant chalkashligi: Kvant chalkashlik - bu ikki yoki undan ortiq zarralar orasidagi masofadan qat'i nazar, ularning holatlari o'zaro bog'liq bo'ladigan tarzda korrelyatsiya qilinadigan hodisa. Bir zarraning holatining o'zgarishi, hatto ular bir-biridan uzoqda bo'lsa ham, ikkinchisining holatiga bir zumda ta'sir qiladi. Bu xususiyat kvant teleportatsiyasi va kvant kriptografiyasi kabi turli ilovalar uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Kvant hisoblash: Kvant hisoblashlari hisoblashlarni amalga oshirish uchun kvant mexanikasi tamoyillaridan foydalanadi. Bitlardan (0 va 1s) foydalanadigan klassik kompyuterlardan farqli o'laroq, kvant kompyuterlari kvant bitlari yoki kubitlaridan foydalanadi. Qubitlar superpozitsiya holatlarida mavjud bo'lishi mumkin, bu kvant kompyuterlariga parallel hisoblashlarni amalga oshirishga imkon beradi va ba'zi muammolarni klassik kompyuterlarga qaraganda eksponent ravishda tezroq hal qiladi. Kvant hisoblash kriptografiya, optimallashtirish, dori-darmonlarni topish va simulyatsiya kabi sohalarda inqilob qilish imkoniyatiga ega. Kvant kriptografiyasi: Kvant kriptografiyasi xavfsiz aloqani ta'minlash uchun kvant mexanikasi tamoyillaridan foydalanadi. Kvant kalitlarini taqsimlash (QKD) protokollari ikki tomonga tinglashdan himoyalangan shifrlash kalitini yaratishga imkon beradi. Kalitlarni taqsimlash uchun ishlatiladigan kvant holatlarini ushlab turish yoki o'lchashga bo'lgan har qanday urinish aloqa xavfsizligini ta'minlaydigan aniqlangan buzilishlarni keltirib chiqaradi. Kvantni sezish va metrologiya: Kvant sezish juda aniq o'lchovlarni amalga oshirish uchun kvant tizimlaridan foydalanishni anglatadi. Atom soatlari va magnitometrlar kabi kvant sensorlari ajoyib aniqlikka erishish uchun kvant xususiyatlaridan foydalanadi. Ular navigatsiya, geofizika, tibbiy tasvirlash va atrof-muhit monitoringi kabi sohalarda ilovalarga ega. Kvant optikasi: Kvant optikasi yorug'lik harakati va uning kvant darajasida materiya bilan o'zaro ta'sirini o'rganadi. U fotonlarning chigallashishi, kvant interferensiyasi va kvant teleportatsiyasi kabi hodisalarni o'rganadi. Kvant optikasi tadqiqotlari kvant aloqasi, kvant ma'lumotlarini qayta ishlash va kvant bilan yaxshilangan tasvirlash kabi sohalarda amaliy qo'llanmalarga ega. Bular kvant mexanikasi va uning tamoyillari turli sohalarda qanday o‘rganilayotgani va qo‘llanilayotganiga bir nechta misollar xolos. Tadqiqotlar va texnologik taraqqiyot davom etar ekan, biz kvant fani sohasida qo'shimcha kashfiyotlar va yangiliklarni kutishimiz mumkin.
Albatta! Kvant mexanikasining ba'zi qo'shimcha jihatlari va qo'llanilishi: Kvant teleportatsiyasi: Kvant teleportatsiyasi kvant holatini jismoniy harakatlantirmasdan kvant ma'lumotlarini bir joydan ikkinchi joyga o'tkazish imkonini beruvchi jarayondir. Qabul qiluvchi uchida kvant holatini qayta tiklash uchun u chalkashlik va klassik aloqaga tayanadi. Kvant teleportatsiyasi xavfsiz aloqa va kvant hisoblashlariga ta'sir qiladi. Kvant metrologiyasi: Kvant metrologiyasi kvant tizimlaridan foydalangan holda misli ko'rilmagan aniqlik bilan o'lchovlarga erishishga qaratilgan. Siqilgan holatlar va chigal holatlar kabi usullar o'lchov sezgirligini klassik fizika tomonidan qo'yilgan chegaralardan tashqari oshirishi mumkin. Kvant metrologiyasi gravitatsion to'lqinlarni aniqlash, aniq spektroskopiya va fundamental doimiy aniqlash kabi sohalarda qo'llanilishini topadi. Kvant simulyatsiyasi: Kvant simulyatsiyasi klassik kompyuterlar bilan aniq simulyatsiya qilish qiyin bo'lgan murakkab kvant hodisalarini simulyatsiya qilish va o'rganish uchun kvant tizimidan foydalanishni o'z ichiga oladi. Kimyoviy reaktsiyalar yoki kondensatsiyalangan moddalar tizimlari kabi tabiatda uchraydigan kvant tizimlarining xatti-harakatlariga taqlid qilish orqali kvant simulyatorlari fundamental fizika haqida tushuncha beradi va yangi materiallar va dorilarni ishlab chiqishda yordam berishi mumkin. Kvant biologiyasi: Kvant mexanikasi biologik tizimlardagi potentsial roli uchun ham o'rganilmoqda. Ba'zi tadqiqotchilar kvant kogerentligi va chalkashlik kabi kvant hodisalari fotosintez, ferment reaktsiyalari va qushlarning navigatsiyasi kabi biologik jarayonlarda rol o'ynashi mumkinligiga ishonishadi. Biologik tizimlarda kvant ta'sirini tushunish va ulardan foydalanish bioinjeneriya va tibbiyot kabi sohalarda yutuqlarga olib kelishi mumkin. Kvant aloqa tarmoqlari: Kvant aloqa tarmoqlari kvant axborot tashuvchilardan foydalangan holda xavfsiz va samarali aloqa kanallarini yaratishga qaratilgan. Kvant kalitlarini taqsimlash (QKD) shifrlash kalitlarini uzoq tomonlar o'rtasida xavfsiz almashish imkonini beradi, kvant takrorlagichlari esa uzoq masofalarga kvant aloqasi diapazonini kengaytiradi. Ushbu tarmoqlar o'ta xavfsiz aloqani ta'minlash va axborotni qayta ishlash uchun yangi protokollarni ishga tushirish imkoniyatiga ega. Kvant materiallari: Kvant materiallari - bu kvant ta'siridan kelib chiqadigan yangi elektron, magnit yoki optik xususiyatlarni ko'rsatadigan moddalar. Masalan, yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlar, topologik izolyatorlar va grafen. Kvant materiallarini tushunish va muhandislik ilg'or elektronika, energiya saqlash tizimlari va kvant qurilmalarining rivojlanishiga olib kelishi mumkin. Kvant sun'iy intellekt: Tadqiqotchilar kvant hisoblash va sun'iy intellekt (AI) kesishishini o'rganmoqdalar. Naqshlarni aniqlash, optimallashtirish va ma'lumotlarni tahlil qilish kabi vazifalar uchun kvant kompyuterlarining hisoblash quvvatidan foydalanish uchun kvant mashinasini o'rganish algoritmlari ishlab chiqilmoqda. Quantum AI AI imkoniyatlarini oshirish va murakkab muammolarni yanada samarali hal qilish imkoniyatiga ega. Bular kvant mexanikasi sohasidagi turli xil ilovalar va tadqiqot sohalariga bir nechta misollardir. Kvant hodisalarini o'rganish bizning tushunchamiz chegaralarini kengaytirishda davom etmoqda va ko'plab sohalarda texnologiyani inqilob qilish imkoniyatiga ega.
Albatta! Kvant mexanikasining yana bir nechta qiziqarli jihatlari va yangi qo'llanilishi: Kvant tortishish kuchi: Kvant tortishish - bu nazariy fizikaning kvant mexanikasini umumiy nisbiylik nazariyasi bilan uyg'unlashtirishga intiladigan sohasi, u tortishish kuchini keng miqyosda tavsiflaydi. Kvant darajasida tortishish harakatini tushunish zamonaviy fizikaning asosiy muammosidir. Ip nazariyasi va halqa kvant tortishish kabi bir qancha nazariyalar tortishishning kvant tabiatini tavsiflash uchun izchil asos yaratishga qaratilgan. Kvant kriptovalyutasi: Kvant hisoblash klassik shifrlash sxemalarini buzish uchun ham ta'sir qiladi. Shor algoritmi kabi kvant algoritmlari ko'p sonlarni samarali faktorlashtirishi mumkin, bu esa RSA kabi ko'p ishlatiladigan kriptografik algoritmlarni hujumga qarshi himoyasiz holga keltirishi mumkin. Natijada, kvantdan keyingi kriptografiyani rivojlantirish tadqiqotning faol yo‘nalishi bo‘lib, asosiy e’tibor kvant hujumlariga chidamli shifrlash algoritmlariga qaratilgan. Tasvirlash va tibbiy ilovalar uchun kvant sensorlari: Kvant sensorlari magnit-rezonans tomografiya (MRI) va pozitron emissiya tomografiyasi (PET) kabi turli xil tasvirlash usullari uchun o'rganilmoqda. Kvantga asoslangan sensorlar yuqori sezuvchanlik va piksellar sonini taklif qilishi mumkin, bu esa diagnostika imkoniyatlarini yaxshilashga olib keladi. Bundan tashqari, biologik jarayonlarning noinvaziv monitoringi va kasalliklarni erta aniqlash uchun kvant sensorlari tekshirilmoqda. Kvant aloqa sun'iy yo'ldoshlari: Xitoyning Micius sun'iy yo'ldoshi kabi kvant aloqa sun'iy yo'ldoshlari uzoq masofalarda xavfsiz kvant aloqa aloqalarini o'rnatish uchun ishlab chiqilmoqda. Ushbu sun'iy yo'ldoshlar dunyoning turli mintaqalari o'rtasida xavfsiz aloqa kanallarini yo'lga qo'yishi mumkin, bu esa xavfsiz aloqani inqilob qilishi va buzilmaydigan kvant tarmoqlarini ta'minlaydi. Kvantdan ilhomlangan optimallashtirish: Kvantdan ilhomlangan optimallashtirish algoritmlari murakkab optimallashtirish muammolarini hal qilish uchun kvant mexanikasidan ilhom oladi. Ushbu algoritmlar yechim bo'shliqlarini samaraliroq o'rganish uchun superpozitsiya va chalkashlik kabi kvant hodisalarini taqlid qiladi. Ular logistika, moliya va ma'lumotlarni tahlil qilish kabi sohalarda ilovalarga ega, bu erda optimal echimlarni topish juda muhimdir. Gravitatsion to'lqinlarni aniqlash uchun kvant sensorlari: ilg'or gravitatsion to'lqin detektorlarini ishlab chiqishda kvant texnologiyalari qo'llaniladi. Kvant siqish usullari interferometrlarning sezgirligini oshirishi mumkin, bu esa tortishish to'lqinlarini aniqroq o'lchash imkonini beradi. Bu astrofizik hodisalarni chuqurroq tushunishga va ilgari aniqlanmagan gravitatsion to'lqin signallarini aniqlashga olib kelishi mumkin. Kvant mashinasini o'rganish: Kvant mashinasini o'rganish kvant mexanikasi va mashinani o'rganish tamoyillarini birlashtiradi va katta ma'lumotlar to'plamlarini qayta ishlash va tahlil qilish uchun yanada samarali algoritmlarni ishlab chiqadi. Kvant kompyuterlari kvant parallelizmi va kvant optimallashtirish usullaridan foydalangan holda naqshni aniqlash, optimallashtirish va ma'lumotlarni tahlil qilish kabi mashinani o'rganish vazifalarini tezlashtirish imkoniyatiga ega. Bular kvant mexanikasining kengayayotgan chegaralari va potentsial qo'llanilishiga bir nechta misollar. Tadqiqotlar va texnologiya rivojlanishi bilan biz turli xil ilmiy, texnologik va hisoblash sohalarida yangi imkoniyatlarga yo'l ochib, bu sohada qo'shimcha kashfiyotlar va innovatsiyalarni kutishimiz mumkin. Kvant mexanikasining yana bir qancha qiziqarli jihatlari va ilovalari: Kvant xatolarini tuzatish: Kvant tizimlari atrof-muhit shovqini va nomukammal operatsiyalar natijasida yuzaga keladigan xatolarga moyil. Kvant xatolarini tuzatish usullari ushbu xatolarni yumshatish va kvant ma'lumotlarini himoya qilishga qaratilgan. Ma'lumotni ortiqcha kodlash va xatolarni aniqlash va xatolarni tuzatish kodlarini qo'llash orqali kvant kompyuterlari va kvant aloqa tizimlari nosozliklarga chidamli ishlashga erishishlari mumkin. Kvant kimyosi: Kvant mexanikasi molekulalarning xatti-harakatlarini va kimyoviy reaktsiyalarni tushunishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Kvant kimyosi atomlar va molekulalarning elektron tuzilishini modellashtiradi, bu olimlarga molekulyar energiya darajalari, reaktsiya tezligi va spektroskopik xatti-harakatlar kabi xususiyatlarni o'rganish va bashorat qilish imkonini beradi. Kvant kimyosi usullari dorilarni kashf qilish, materialshunoslik va kataliz tadqiqotlarida qo'llaniladi. Navigatsiya uchun kvant sensorlari: atom soatlari va giroskoplar kabi kvant sensorlari navigatsiya tizimlarida inqilob qilish imkoniyatiga ega. Kvant printsiplariga asoslangan atom soatlari global navigatsiya tizimlarida aniq joylashishni aniqlash uchun juda muhim bo'lgan ajoyib vaqtni hisoblash aniqligini taklif qiladi. Kvant giroskoplari aylanishni aniq o'lchash uchun atomlar yoki fotonlarning kvant xususiyatlaridan foydalanadi, bu avtonom transport vositalari va aerokosmik kabi ilovalarda aniq navigatsiyani ta'minlaydi. Kvantdan ilhomlangan tasvirlash: Kvantdan ilhomlangan tasvirlash usullari tasvirlash imkoniyatlarini oshirish uchun kvant tamoyillaridan foydalanadi. Kvant arvoh tasviri fotonlardan faqat bittasi yordamida tasvirlarni rekonstruksiya qilish uchun chigal foton juftlarini ishlatadi, bu kam yorug'lik muhitida yoki shaffof bo'lmagan materiallarda tasvirlash imkonini beradi. Kvant yoritilishi shovqinli muhitda kam aks ettiruvchi ob'ektlarni aniqlashni yaxshilash uchun chalkashlikdan foydalanadi, tuman yoki turbulentlik orqali masofadan zondlash va tasvirlash ilovalari bilan. Kvant etikasi va falsafasi: Kvant mexanikasi voqelikning tabiati, determinizm va kuzatishda ongning roli kabi mavzularda falsafiy munozaralarga turtki berdi. Shuningdek, u kvant hisoblash kabi rivojlanayotgan texnologiyalarning axloqiy oqibatlari, masalan, ma'lumotlar maxfiyligiga ta'siri, shifrlash va kvant yutuqlarining ijtimoiy oqibatlari haqida savollar tug'dirdi. Kvant biologiyasi va fotosintez: Kvant effektlari biologik tizimlarda, ayniqsa fotosintez jarayonida kuzatilgan. Fotosintetik organizmlarda energiya uzatish samaradorligi kvant kogerensiyasi va kvant tunnellari kabi hodisalar bilan bog'liq bo'lib, bu erda energiya murakkab molekulyar tarmoqlar orqali tez va samarali harakatlanishi mumkin. Biologik jarayonlarda kvant effektlarining rolini o'rganish energiyani tortib olish va bio-ilhomlantirilgan texnologiyalarni rivojlantirishga olib kelishi mumkin. Energiyani konvertatsiya qilish uchun kvant materiallari: Perovskit quyosh xujayralari va kvant nuqtalari kabi kvant materiallari energiyani samarali konvertatsiya qilish imkoniyatlari uchun o'rganilmoqda. Ushbu materiallar quyosh energiyasini samarali ushlash va elektr energiyasiga aylantirish imkonini beruvchi noyob kvant xususiyatlarini namoyish etadi. Kvant materiallarini tadqiq qilish barqaror energiyadan foydalanish uchun tejamkor va yuqori samarali materiallarni ishlab chiqishga qaratilgan. Kvantdan ilhomlangan san'at va dizayn: Kvant mexanikasi tamoyillari rassomlar va dizaynerlarni yangi ijodiy ifodalarni o'rganishga ilhomlantirdi. Kvantdan ilhomlangan san'at ko'pincha superpozitsiya, chalkashlik va noaniqlik kabi tushunchalarni vizual va interaktiv o'rnatishlarga, in'ikoslarni qiyinlashtiradigan va fan va san'atning kesishishini o'rganadi. Bular kvant mexanikasining yana bir nechta qiziqarli jihatlari va ilovalari. Ushbu soha rivojlanishda davom etmoqda va bizni fan, texnologiya va tabiiy dunyo haqidagi tushunchamizning turli sohalarini o'zgartirish salohiyati bilan ajablantirmoqda.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

B.N. Raximov, I.A. Gavrilov, A.A. Berdiyev “Televideniye” fanidan o‘quv qo‘llanma. “Aloqa nashriyoti” MCHJ. 158b. Toshkent 2023.
А.Е. Певнев, В.Ф. Труфанов. Всемирное вещательное телевидение. Стандарты и системы. Справочник 2005.
Телевидение. Под ред. Джаконии В.Е. – М.: Горячая линия – Телеком 2007.
Телевидение. Под ред. Джаконии В.Е. – М.: Радио и связь, 2002,2004.