Прорыв в авиации и медицине: ученые создали прототип квантового радара

Радарные технологии обнаруживают объекты с помощью радиоволн уже 80 лет, и есть много признаков того, что они скоро станут музейными экспонатами. И все благодаря инженерам из Science and Technology Austria (IST Austria) Массачусетского технологического института и Йоркского университета, которые разработали проект для дистанционного обнаружения объектов с использованием фотонов, пишет польская газета Rzeczpospolita.

Ученые углубились в все еще неизведанный мир квантовой физики, который используется, среди прочего в создании суперкомпьютеров, и разработали прототип квантового радара. Система основана на так называемом явлении квантовой запутанности. Речь идет о типе коррелированного состояния двух или более квантовых систем, у которого есть невозможная характерная черта для классической физики - состояние всей системы определено лучше, чем состояние ее особенностей.

Традиционный радар посылает радиоволны, а затем принимает те, которые отражаются от объекта в этой области. Квантовый радар функционирует совершенно по-другому - он "посылает" фотоны, так называемые сигналы, а "статический" (второй из пары запутанных фотонов) используется для обнаружения объектов. На практике это выглядит так, как будто фотоны сигнала посылаются к объекту. Между тем, статические фотоны изолированы от любых помех. Когда сигнал фотона "отскакивает" от объекта, он меняется, что сразу же влияет на статический фотон. Таким образом, объекты в зоне радара могут быть мгновенно обнаружены.

Новая технология быстрее, чем свет, и - хотя этот процесс хрупок и очень экспериментален - исследователи говорят, что квантовый радар превосходит классические по эффективности.

Руководитель исследования Шабир Барзанджех объясняет, что на данный момент эксперимент проводился при -273 градусах Цельсия, а обнаруженный объект находился при комнатной температуре. Еще предстоит пройти долгий путь для реализации проекта в естественных условиях, но ученые утверждают, что технология найдет применение не только в радарах, но и в сканерах безопасности и медицинских снимках человеческой ткани.

Исследователи подчеркивают, что возможности квантовой запутанности до сих пор не раскрыты, и применение этого явления может стать новаторским во многих областях.

В августе 2017 года в Китае состоялся успешный запуск первого в мире спутника квантовой связи Мо-цзы с космодрома Цзюцюань в провинции Ганьсу. "Если Китай собирается послать на орбиту больше спутников квантовой связи, то мы можем ожидать примерно к 2030 году создания глобальной сети квантовой связи", - прокомментировал это событие Цзяньвэй.

Ранее он заявил, что в случае удачного запуска спутника впервые будет установлена квантовая связь между ним и Землей.