Разработан и успешно испытан квантовый радар
Австрийские физики продемонстрировали новый тип радара, который использует для обнаружения объектов феномен квантовой запутанности. Успешная интеграция квантовой механики в устройства сможет оказать существенное влияние на развитие технологий в области биомедицины и безопасности.
Квантовая запутанность — физический феномен, при котором две частицы остаются взаимосвязанными и обладают общими физическими параметрами вне зависимости от того, насколько далеко друг от друга они находятся.
Профессор Института науки и технологии Австрии Йоханнес Финк вместе с коллегами из США, Великобритании и Италии продемонстрировал новый тип технологии обнаружения — микроволновое квантовое освещение, работающее на спутанных микроволновых фотонах. Созданный учеными прототип способен находить объекты в зашумленных термальных условиях, когда классические радары отказывают, пишет Phys.org.
Принцип работы квантового радара прост: вместо использования привычных микроволн ученые спутывают две группы фотонов, так называемые сигнальные и холостые. Сигнальные фотоны отправляются к изучаемому объекту, тогда как холостые измеряются в относительной изоляции, вдали от помех. Когда сигнальные возвращаются, между ними и холостыми уже нет истинной спутанности, но небольшой объем корреляции остается. По ее сигнатуре ученые определяют наличие или отсутствие объекта.
Сгенерировав квантовую запутанность при температуре выше абсолютного нуля (-273.14 °C), ученые смогли обнаружить объекты низкой отражательной способности при комнатной температуре.
Хотя это всего лишь прототип, исследователи считают, что новый метод, в некоторых случаях, превосходит классический радар. К примеру, в ситуации дефицита электроэнергии традиционные радары отличаются низкой чувствительностью, с трудом отличая излучение, отраженное объектом, от естественных фоновых помех. Квантовое освещение предлагает решение этой проблемы.
Изобретатели предполагают, что квантовый радар с успехом может применяться в биомедицинских аппаратах и в системах безопасности.