Ένα πρωτότυπο ραντάρ που χρησιμοποιεί την κβαντική διεμπλοκή ως μέθοδο εντοπισμού αντικειμένων ανακάλυψαν φυσικοί στο Ινστιτούτο Επιστημών και Τεχνολογίας Αυστρίας (IST Austria).

Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στο Science Advances και αναμένεται να ανοίξει νέους δρόμους ως προς την ενσωμάτωση της κβαντομηχανικής στις καθημερινές συσκευές και τη βιομηχανία. Η κβαντική διεμπλοκή είναι ένα φυσικό φαινόμενο όπου δύο σωματίδια παραμένουν συνδεδεμένα, διαμοιραζόμενα φυσικά χαρακτηριστικά, ανεξαρτήτως του πόσο μακριά είναι το ένα από το άλλο. Πλέον επιστήμονες από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Γιόχαν Γινκ στο IST Austria, με τη συνεργασία των Στέφανο Πιραντόλα από το ΜΙΤ και Ντέιβιντ Βιτάλι του Πανεπιστημίου του Καμερίνο στην Ιταλία, έδειξαν πως ένας νέος τύπος τεχνολογίας εντοπισμού, ονόματι «κβαντικός φωτισμός μικροκυμάτων» (microwave quantum illumination) που αξιοποιεί εμπλεκόμενα φωτόνια μικροκυμάτων ως μέθοδο εντοπισμού.

Το πρωτότυπο, που είναι επίσης γνωστό ως κβαντικό ραντάρ, είναι σε θέση να εντοπίζει αντικείμενα σε «θορυβώδη» θερμικά περιβάλλοντα, όπου τα συμβατικά ραντάρ συχνά δεν τα καταφέρνουν. Η τεχνολογία αυτή έχει πιθανές εφαρμογές για συστήματα βιοϊατρικής και ασφαλείας.

Οι λειτουργικές αρχές πίσω από τη συσκευή έχουν ως εξής: Αντί για συμβατικά μικροκύματα, οι ερευνητές εμπλέκουν δύο ομάδες φωτονίων (signal και idler, σήματα και αδρανή). Τα φωτόνια «σήματα» αποστέλλονται προς το αντικείμενο ενδιαφέροντος, ενώ τα «αδρανή» παρακολουθούνται σε σχετική απομόνωση, πέρα από παρεμβολές και θόρυβο. Όταν τα φωτόνια- σήματα ανακλώνται, χάνεται η πραγματική διεμπλοκή ανάμεσα στα φωτόνια, αλλά παραμένει ένας μικρός συσχετισμός, δημιουργώντας μια «υπογραφή» ή «μοτίβο» που περιγράφει την ύπαρξη ή την απουσία του αντικειμένου- στόχου, ανεξαρτήτως του «θορύβου» στο περιβάλλον.

Η συσκευή αυτή έχει κάποια πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών ραντάρ- για παράδειγμα, σε χαμηλά επίπεδα έρευνας τα συμβατικά ραντάρ δεν είναι τόσο ευαίσθητα, καθώς δυσκολεύονται να διακρίνουν την ακτιβολία που ανακλάται από το αντικείμενο από τη φυσική. Ο κβαντικός φωτισμός παρέχει λύση σε αυτό, καθώς η διάκριση των φωτονίων-σημάτων, που λαμβάνονται από το αντικείμενο ενδιαφέροντος, διακρίνονται εύκολα από τον «θόρυβο» στο περιβάλλον.   





Source link

Ioanna Kostaki

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *