Forskare från professor Johannes Fink forskargrupp vid Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) tillsammans med medarbetare Stefano Pirandola från Massachusetts Institute of Technology (MIT) och University of York, Storbritannien och David Vitali från University of Camerino, Italien har kommit med en ny typ av detekteringsteknik som kallas "mikrovågskvantumbelysning" som använder intrasslade mikrovågsfotoner som detekteringsmetod.
Prototypen som kallas kvantradar kan upptäcka objekt i bullriga termiska miljöer där klassiska radarsystem ofta misslyckas. Tekniken har potentiella tillämpningar för ultralåg biomedicinsk bildbehandling och säkerhetsskannrar.
Forskarna trasslar in två grupper av fotoner som kallas 'signal' och 'tomgång' fotoner. "Signal" -fotonerna skickas ut mot objektet av intresse och "tomgångsfotonerna" mäts i relativ isolering, utan störningar och störningar. När signalfotonerna reflekteras förloras verklig sammanflätning mellan signalen och tomgångsfotonerna, men en liten mängd korrelation överlever, vilket skapar en signatur eller ett mönster som beskriver förekomsten eller frånvaron av målobjektet oavsett bruset i omgivningen. Den quantum sammanflätning genereras på några tusendelar av en grad över den absoluta noll (-273,14 ° C) hjälpte i att upptäcka låga reflektivitet objekt vid rumstemperatur.
Vid låga effektnivåer har konventionella radarsystem vanligtvis dålig känslighet eftersom de har svårt att skilja den strålning som reflekteras av objektet från naturligt förekommande bakgrundsstrålningsbrus. Kvantbelysning erbjuder en lösning på detta problem eftersom likheterna mellan 'signal' och 'tomgångsfotoner som genereras av kvantförtrassling gör det mer effektivt att skilja signalfotonerna (mottagna från objektet av intresse) från det brus som genereras i miljön.
Forskningen har effektivt visat en ny detektionsmetod som i vissa fall redan kan vara överlägsen klassisk radar. Enligt forskarna var detta vetenskapliga resultat endast möjligt genom att sammanföra teoretiska och experimentella fysiker som drivs av nyfikenheten på hur kvantmekanik kan hjälpa till att driva de grundläggande gränserna för känsla. Mycket mer måste dock göras för att göra resultatet tillämpligt på detekteringsuppgifter i verkligheten och det kommer att vara möjligt med hjälp av erfarna elektrotekniker.