全新雷达原型利用量子纠缠探测目标,有望广泛应用于生物医学和安全行业

2020-05-18 19:17:30 来源: 科技日报 作者: 刘霞

量子雷达原型设备的示意图 图片来源:物理学家组织网

科技日报记者 刘霞

一个国际物理学家团队在最新一期《科学进展》杂志撰文称,他们研制出一款新的雷达原型,该原型使用量子纠缠探测目标,有望对生物医学和安全行业产生重大影响。

据物理学家组织网近日报道,这款原型设备由来自奥地利、美国和意大利的研究人员携手开发,也被称为量子雷达,使用了名为“微波量子照明”的新型探测技术,该技术利用纠缠的微波光子作为探测方法。这款设备能在嘈杂的热环境中探测物体,而传统雷达系统身处此类环境经常会发生故障,因此有望广泛应用于超低功耗生物医学成像和安全扫描仪等领域。

研究人员解释道,最新设备使用量子纠缠作为一种新的检测形式。量子纠缠即两个粒子相互影响的现象,这种影响不受距离的限制,即使相距遥远,一个粒子的变化仍会瞬间影响另外一个粒子。

在研制这款设备时,研究人员没有使用普通微波,而是让两组光子——信号光子和闲置光子发生纠缠。信号光子朝探测目标发出,而闲置光子则在相对隔离、没有干扰和噪声的环境下被测量。当信号光子被反射回来时,信号光子与闲置光子间的真实纠缠消失了,但少量相关性保留下来,从而创建出一个描述目标物体是否存在的特征或图案,整个探测与环境噪声无关。

这项研究主要作者沙比尔·巴尔赞耶说:“我们所展示的是微波量子雷达的概念证明。利用在比绝对零度(零下273.14摄氏度)高千分之一摄氏度下产生的量子缠结,我们能在室温下检测出低反射率物体。”

尽管量子纠缠从本质上来说非常脆弱,但该设备相比传统雷达技术具有一些优势。例如,在低功率水平下,传统雷达系统的灵敏度较差,因为它们很难区分物体反射的辐射与自然产生的背景辐射;而量子照明则解决了这个问题,因为信号和闲置光子之间拥有相似性(由量子纠缠产生),这使它能更高效地区分信号光子(从目标物体接收)与环境内产生的噪声。

加载更多>>
责任编辑: 左常睿
科技专题 更多>>
国内 更多>>

杨柯:以富硒产业发展带...

日前,记者在中国科学技术发展战略研究院举办第八期脱贫攻坚论坛上获悉,2020年,中国地质调查局将计划在全...

2019年京津冀科技资源信...

11月21日-22日,以“资源融合·数据驱动·创新共享·聚力发展”为主题的2019年京津冀科技资源信息共享与协同...

李霞:用中国制造改变全...

据介绍,目前全世界还有8亿多人口没有电力设施,还在用蜡烛和煤油灯来解决照明问题,因此火灾时有发生,碳排...

APP被仿冒,这家民企踏上...

“老于妈、康帅傅、娃娃哈、奥利粤、大白免、星巴客……吓得我赶紧喝一口脉劫压压惊”“我喝过营养快车”“...

我国血脂异常人数已超4亿...

我国血脂异常人数已经超过4亿人,这是国家心血管病中心的权威统计数据。与如此庞大的患病人数相比,能把血脂...

科报集萃 更多>>

格力“再掀11.11”:给更...

11月26日晚,格力电器发布《“再掀11.11 百亿大让利”公告》,宣布从11月27日开始,按照与“11.11”当天同类...

GES大会“新好论道”,共...

11月25日,由中国发展研究基金会、北京师范澳门新濠天地官网注册、腾讯、GSV(全球硅谷投资公司)、新东方、好未来联合主办的...

喜获青少年足球产业推力...

11月16日,2019CIYF国际青少年足球嘉年华暨第二届青少年足球运动奖颁奖典礼在厦门举行。格力电器凭借在少年...

首届中国数据安全和治理...

近日,中国信息协会信息安全专业委员会2019年年会暨首届中国数据安全和治理高峰论坛在北京召开。本届峰会以...

友情链接:顶级娱乐城