Wyobraźcie sobie okręt podwodny z radarem, który mógłby wykrywać wrogie okręty na długo przed tym, zanim te mogłyby w ogóle pomyśleć, że gdzieś tam w głębinach coś się czai. Chociaż nie mamy porównania w takiej skali, to zapewne mowa o ogromnej przewadze, jaką może ze sobą przynieść kwantowy radar, którego pierwszy na świecie prototyp został właśnie opracowany.
Czytaj też: Po raz pierwszy teleportowano trójwymiarowy stan kwantowy – jednostkę qutrit
Z tym militarnym zastosowaniem mogłem nawet przesadzić, ale po kolei. Za pierwszy w historii działający prototyp kwantowego radaru odpowiada zespół zaledwie czterech badaczy pod przewodnictwem Shabira Barzanjeha z Institute of Science and Technology Austria. Ten wykorzystał w swoim innowacyjnym projekcie splątane mikrofale, które umożliwiają urządzeniu wykorzystywanie zaledwie garść zdjęć do wykrywania obiektów w jego otoczeniu przy jednoczesnym emitowaniu jedynie śladowej ilości promieniowania elektromagnetycznego.
Rdzeń urządzenia opiera się na zasadzie splątania kwantowego, zjawiska, które Einstein uznał za „upiorne działanie na odległość”, w którym dwie „splątane” cząstki kwantowe, niezależnie od ich separacji, wykazują natychmiastową korelację między pewnymi właściwymi właściwościami fizycznymi.
W celu stworzenia radaru kwantowego naukowcy wyprodukowali pary splątanych fotonów mikrofalowych (fotonów niskoenergetycznych) za pomocą urządzenia nadprzewodzącego zwanego przetwornikiem parametrycznym Josephsona. Skierowali pierwszy foton – foton sygnałowy – w kierunku obiektu, który miał zostać wykryty i nasłuchiwał jego odbicia. Drugi foton – foton jałowy – zakłócał następnie odbicie fotonu sygnałowego, ujawniając w ten sposób, jak daleko podróżował oryginalny foton, określając położenie i nie pozostawiając po sobie żadnego śladu.
Prototyp jest obecnie w stanie działać w promieniu jednego metra wewnątrz małego pokoju i z zadziwiająco niską ilością fotonów, co jest niemożliwe dla konwencjonalnych radarów, ponieważ te wymagają silnych emiterów promieniowania elektromagnetycznego. Zespół analizuje potencjalne przypadki wykorzystania radarów kwantowych w zastosowaniach biomedycznych i bezpieczeństwa ze względu na nieinwazyjny charakter urządzenia.
Czytaj też: Samoloty A-10 Warthog doczekają się ulepszenia, a nie emerytury
Źródło: NeoWin
