Прорив в авіації та медицині: вчені створили прототип квантового радара

Новини науки і техніки

Радарні технології виявляють об’єкти за допомогою радіохвиль вже 80 років, та є багато ознак того, що вони скоро стануть музейними експонатами. І все завдяки інженерам з Science and Technology Austria (IST Austria) Массачусетського технологічного інституту та Йоркського університету, які розробили проєкт для дистанційного виявлення об’єктів з використанням фотонів, пише «Дзеркало тижня» з посиланням на польську газету Rzeczpospolita.

Вчені заглибилися у все ще незвіданий світ квантової фізики, який використовується, серед іншого, у створенні суперкомп’ютерів, і розробили прототип квантового радара. Система заснована на так званому явищі квантової заплутаності. Мова йде про тип корельованого стану двох або більше квантових систем, у якого є неможлива характерна риса для класичної фізики — стан всієї системи визначено краще, ніж стан її особливостей.

Традиційний радар посилає радіохвилі, а потім приймає ті, які відбиваються від об’єкта в цій області. Квантовий радар функціонує зовсім по-іншому — він «посилає» фотони, так звані сигнали, а «статичний» (другий з пари заплутаних фотонів) використовується для виявлення об’єктів. На практиці це виглядає так, як ніби фотони сигналу надсилаються до об’єкта. Між тим, статичні фотони ізольовані від будь-яких перешкод. Коли сигнал фотона «відскакує» від об’єкта, він змінюється, що відразу ж впливає на статичний фотон. Таким чином, об’єкти в зоні радара можуть бути миттєво виявлені.

Нова технологія швидше, ніж світло, і хоча цей процес крихкий і дуже експериментальний — дослідники кажуть, що квантовий радар перевершує класичні ефективності.

Керівник дослідження Шабир Барзанджех пояснює, що зараз експеримент проводився при -273 градусах Цельсія, а виявлений об’єкт знаходився при кімнатній температурі. Ще належить пройти довгий шлях для реалізації проєкту в природних умовах, але вчені стверджують, що технологія знайде застосування не тільки в радарах, але й в сканерах безпеки та медичних знімках людської тканини.

Дослідники підкреслюють, що можливості квантової заплутаності досі не розкриті, і застосування цього явища може стати новаторським у багатьох областях.

У серпні 2017 року в Китаї відбувся успішний запуск першого в світі супутника квантового зв’язку Мо-цзи з космодрому Цзюцюань у провінції Ганьсу. «Якщо Китай збирається відправити на орбіту більше супутників квантового зв’язку, то ми можемо очікувати приблизно до 2030 року створення глобальної мережі квантового зв’язку», — прокоментував цю подію Цзяньвэй.

Раніше він заявив, що в разі вдалого запуску супутника вперше буде встановлений квантовий зв’язок між ним і Землею.