Квантовый радар на стадии теста: он использует квантовую запутанность для обнаружения объекта

Квантовый радар на стадии теста: он использует квантовую запутанность

Физики из Австрийского Института науки изобрели новый прототип квантового радара. Он использует квантовую запутанность для обнаружения конкретного объекта. Изобретение может существенно повлиять на сферу биомеханики. Квантовой запутанностью считается физическое явление, когда две взаимосвязанные частицы разделяют физические свойства несмотря на огромные расстояния.

Новое устройство представляет совершенно новый тип технологии обнаружения. Она основана на микроволновом квантовом освещении, где в качестве метода обнаружения используются запутанные микроволновые фотоны. Этот прибор проявил себя и как радар, который использует квантовые возможности для обнаружения объектов в шумной тепловой среде.


Обычные радары в таких условиях часто выходят из строя. Новая технология не только дает гарантированные результаты, но и работает с низким потреблением энергетических ресурсов. Принцип работы квантового радара это авторы назвали устойчиво простым. Вместо обычных микроволн в устройстве запускаются две группы фотонов. Они не активные и называются сигнальными.

Поток этих фотонов направляется к объекту, а основные фотоны остаются в изоляционном пространстве, без воздействия шума и каких-либо помех. Когда сигнальные фотоны возвращаются обратно, запутанность между сигнальными и основными фотонами теряется. Но при этом сохраняется небольшая корреляция, которая создает сигнатуру.

Это некий шаблон, записывающий наличие или отсутствие определенного объекта, несмотря на внешние помехи окружающей обстановки. Один из авторов разработки, Шабир Барзанех, считает, что прототип квантового радара представляет собой основу новой концепции микроволнового квантового радара будущего.


При этом он отметил, что используя квантовую запутанность, создаваемую на несколько тысячных долей градуса выше, чем абсолютный ноль, авторы исследования смогли обнаружить объекты с низкой отражательной способностью при комнатной температуре.

Квантовая запутанность очень хрупкое природное явление, и новое устройство учитывает эти особенности. При низких уровнях мощности обычные радарные системы могут выходить из строя из-за невозможности отличить отображение объекта от естественного фонового шума.

Квантовое освещение предлагает решение этой проблемы и делает устройство более эффективным, чтобы отличать сигнальные фотоны от шума, генерируемого в окружающей среде.