Wissenschaftler demonstrieren Quantenradar-Prototyp

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Physiker des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) haben einen neuen Radar-Prototypen erfunden, der die Quantenverschränkung als Methode zur Objektdetektion verwendet.

Diese erfolgreiche Integration der Quantenmechanik in Geräte könnte erhebliche Auswirkungen auf die biomedizinische Industrie und die Sicherheitsindustrie haben.

Die Forschung wird in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.Bei der Quantenverschränkung handelt es sich um ein physikalisches Phänomen, bei dem zwei Teilchen miteinander verbunden bleiben und physikalische Eigenschaften gemeinsam haben, unabhängig davon, wie weit sie voneinander entfernt sind.

Nun haben Wissenschaftler aus der Forschungsgruppe von Professor Johannes Fink am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) gemeinsam mit den Mitarbeitern Stefano Pirandola vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der University of York, UK, sowie David Vitali von der University of Camerino, Italien, eine neue Art der Detektionstechnologie namens Mikrowellenquantenbeleuchtung demonstriert, die verschränkte Mikrowellenphotonen als Detektionsmethode verwendet.

Der Prototyp, der auch als Quantenradar bezeichnet wird, ist in der Lage, Objekte in verrauschten thermischen Umgebungen zu erkennen, in denen klassische Radarsysteme oft versagen.

Die Technologie hat potenzielle Anwendungen für biomedizinische Bildgebungs- und Sicherheitsscanner mit extrem niedrigem Stromverbrauch.Quantenverschränkung als neue Form des NachweisesDas Funktionsprinzip des Geräts ist einfach: Statt herkömmliche Mikrowellen zu verwenden, verschränken die Forscher zwei Gruppen von Photonen, die Signal- und Leerlaufphotonen genannt werden.

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Die Signalphotonen werden in Richtung des interessierenden Objekts ausgesandt, während die Leerlaufphotonen relativ isoliert, frei von Interferenzen und Rauschen gemessen werden.

Wenn die Signalphotonen zurückreflektiert werden, geht die echte Verschränkung zwischen dem Signal und den Photonen des Leerlaufs verloren, aber ein kleiner Teil der Korrelation bleibt erhalten und erzeugt eine Signatur oder ein Muster, das die Existenz oder Abwesenheit des Zielobjekts beschreibt – unabhängig vom Rauschen in der Umgebung.”Was wir haben….

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