Квантова заплутаність - ключ до надточним радарам

Надточні радарні системи і здатність передавати великі обсяги даних на великі відстані стають на крок ближче завдяки техніці, яка могла б поліпшити ефективність сучасної оптики в 1000 разів.

Традиційним методам передачі даних, таких як оптоволокно або лазерні радари, потрібно приблизно 100 фотонів для передачі одного біта даних. Тепер же, команда на чолі з Сейкатом Гуха з Raytheon BBN Technologies в Кембриджі, штат Массачусетс, кажуть, що вони можуть передавати 10 біт всього лише одним фотоном, що є 1000-кратним поліпшенням.

Щоб зробити це, дослідникам довелося використовувати явище, відоме як квантова заплутаність, в якому квантовий стан одного фотона пов'язано з іншим, незалежно від того, як далеко один від одного вони знаходяться. Після створення, кожна заплутана пара фотонів поділяється завдяки лазерному променю, що проходить крізь нелінійний кристал. Це розбиває пучок на дві частини таким чином, що кожен з новоутворених пучків містить один фотон із заплутаної пари.

Команда в даний час розробляє передавачі, які будуть проектувати один з пучків на мішень, зберігаючи при цьому інші поблизу передавача. Коли фотон потрапляє в ціль, він отпригівает назад до передавача в процесі, який змінює фотон. Після повернення в детектор, змінений фотон більше не є єдиним з парою, але Гуха говорить, що його команда показала "деякі залишки пам'яті, що залишаються між двома фотонами".

Дослідники сподіваються отримати інформацію про мету, таку як відстань, розмір і швидкість залежно від змінених властивостей відбитого фотона – таких, як поляризація, частота і імпульс – у порівнянні з його колишнім партнером.

У ході лабораторних експериментів, команда показала, що цей метод може бути використаний для збору додаткових даних від кожного фотона, на відміну від традиційних методів. Це означає, що буде потрібно значно менше світла для отримання зображення такої ж якості, як і у звичайних радіолокаційних лазерів.

"Якщо ви справите сканування меншим колічествоі випромінювання, об'єкт ніколи не буде знати, що ви зондували його," говорить Олександр Сергієнко з Бостонського університету, який не брав участі в дослідженні. "Ось чому DARPA так зацікавлена". Raytheon отримав 2,1 млн. дол США в серпні 2010 року від DARPA на розробку технології.

За матеріалами: infuture.ru

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?