IST اتریش دانشمندان نشان می دهد کوانتومی رادار نمونه

درهمتنيدگی کوانتومی یک پدیده فیزیکی که در آن دو ذرات باقی می ماند اینتر-متصل های فیزیکی و بدون در نظر گرفتن چگونه دور از هم آنها از یکدیگر است. در حال حاضر دانشمندان گروه تحقیقاتی پروفسور یوهانس فینک در موسسه علوم و تکنولوژی اتریش (IST اتریش) همراه با همكاران استفانو Pirandola از موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) و دانشگاه York انگلستان و دیوید Vitali از دانشگاه Camerino, ایتالیا -- نشان داده اند نوع جدیدی از تکنولوژی تشخیص به نام "مایکروویو کوانتومی نور' که با بهره گیری از گرفتار مایکروویو فوتون به عنوان یک روش تشخیص است. نمونه اولیه است که همچنین به عنوان شناخته شده "رادار کوانتومی', است که قادر به تشخیص اشیاء در پر سر و صدا حرارتی محیط های کلاسیک که در آن سیستم های رادار اغلب شکست. این فناوری کاربردهای بالقوه برای ultra-low power پزشکی تصویربرداری و اسکنر های امنیتی.

با استفاده از درهمتنيدگی کوانتومی به عنوان یک شکل جدید از تشخیص

اصول کار در پشت دستگاه ساده است: به جای استفاده از مایکروویو معمولی محققان اشفته دو گروه از فوتون ها که به نام "سیگنال" و "idler' فوتون. این 'سیگنال' فوتون در حال ارسال را به سمت شی مورد علاقه در حالی که 'idler' فوتون اندازه گیری نسبی در انزوا رایگان از تداخل و سر و صدا. هنگامی که سیگنال فوتون ها منعکس شده درست درهمتنيدگی بين سيگنال و سيستم فوتون از دست داده است اما مقدار کمی از ارتباط زنده می ماند, ایجاد یک امضا و یا الگو است که به توصیف وجود و یا عدم وجود هدف شی--صرف نظر از سر و صدا در محیط.

"آنچه که ما نشان داده است که یک اثبات مفهوم برای مایکروویو و رادار کوانتومی می گوید:" نویسنده سرب و در زمان طرح پژوهشی فوق دکترا در فینک گروه Shabir Barzanjeh که پژوهش های قبلی کمک به پیشبرد نظری مفهوم پشت کوانتومی پیشرفته رادار فن آوری است. "با استفاده از گرفتاری های تولید شده در چند هزارم یک درجه بالاتر از صفر مطلق (-273.14 °C) ما شده اند قادر به تشخیص کم بازتاب اشیاء در اتاق-درجه حرارت."

کوانتومی تکنولوژی می تواند بهتر از کلاسیک کم قدرت رادار

در حالی که درهمتنيدگی کوانتومی به خودی خود شکننده است در طبیعت, این دستگاه دارای مزایای چند بیش از متعارف کلاسیک رادار. برای مثال در پایین سطح قدرت متعارف سیستم های رادار به طور معمول از فقیر حساسیت آنها به عنوان مشکل تشخیص اشعه منعکس شده توسط جسم از طبیعی تابش پس زمینه سر و صدا. کوانتومی نور ارائه می دهد یک راه حل برای این مشکل این عنوان شباهت بین 'سیگنال' و 'idler' فوتون -- تولید شده توسط درهمتنيدگی کوانتومی -- باعث می شود آن را بیشتر موثر برای تشخیص سیگنال فوتون ها (دریافت شده از شی مورد علاقه) از سر و صدای تولید شده در محیط زیست است. Barzanjeh که در حال حاضر دستیار استاد در دانشگاه کلگری در نمونه عملکرد: "پیام اصلی ما پژوهش است که" رادار کوانتومی " یا "کوانتوم مایکروویو نور" است نه تنها در تئوری بلکه در عمل. زمانی که محک در برابر کلاسیک کم قدرت آشکارسازهای در همان شرایط ما در حال حاضر در بسیار کم سیگنال فوتون اعداد است که کوانتومی پیشرفته تشخیص می تواند برتر است."

برجسته نقطه عطف به سمت پیشرفت 80 سال از تکنولوژی رادار

در طول تاریخ علوم پایه شده است یکی از رانندگان کلیدی نوآوری و تغییر پارادایم و فن آوری دستیابی به موفقیت. در حالی که هنوز یک اثبات مفهوم این گروه تحقیقاتی به طور موثر نشان داده شده از یک روش جدید تشخیص است که در برخی موارد در حال حاضر ممکن است نسبت به کلاسیک رادار.

"در طول تاریخ اثبات مفاهیم مانند یکی از ما در اینجا نشان داده اند که اغلب به عنوان برجسته عطف به سوی آینده پیشرفت های تکنولوژیکی است. آن جالب خواهد بود برای دیدن آینده پیامدهای این پژوهش به خصوص برای کوتاه برد سنسور مایکروویو. می گوید:" Barzanjeh.

آخرین نویسنده و رهبر گروه پروفسور یوهانس فینک می افزاید: "این علمی نتیجه بود و تنها ممکن است با گرد هم آوردن نظری و تجربی فیزیکدانان که در حال رانده شده توسط کنجکاوی چگونه مکانیک کوانتومی می تواند کمک به فشار اساسی محدودیت های سنجش. اما برای نشان دادن یک مزیت در موقعیت های عملی ما نیز نیاز به کمک با تجربه مهندسان برق و هنوز وجود دارد مقدار زیادی از کار انجام می شود ما را به نتیجه قابل اجرا به دنیای واقعی تشخیص وظایف است."

###

پروفسور یوهانس فینک آگهی یک گروه تحقیقاتی در IST اتریش که قرار است بین کوانتومی اپتیک و mesoscopic فیزیک ماده چگال. گروه مطالعات فیزیک کوانتوم در برق, مکانیکی و نوری تراشه های مبتنی بر دستگاه های با هدف پیشبرد و ادغام کوانتومی تکنولوژی برای شبیه سازی ارتباطات اندازه و سنجش. اطلاعات بیشتر در مورد این گروه می توان یافت در اینجا.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.