Среда, 04 Марта 2015 10:03

Создан прототип квантового радара, способный увидеть невидимые вещи

Международная группа исследователей, возглавляемая специалистами в области квантовой информатики из университета Йорка, разработала, создала и испытала работу первого опытного образца их нового квантового радара.

 

Этот радар при помощи законов и явлений призрачной квантовой механики может обнаруживать объекты, которые в силу различных причин невидимы, как для обычных радарных систем, так и для других систем обнаружения. Новый радар является гибридной системой, использующей в своих интересах явление квантовой корреляции между лучом микроволнового излучения и лучом света. Высокая чувствительность такого метода позволяет при помощи квантового радара обнаруживать объекты с крайне низкой отражающей способностью, такие, как самолеты-невидимки или раковые клетки, скрывающиеся между клеток здоровых тканей. Поскольку для работы квантового радара требуется очень малое количество энергии, он может быть использован не только в своей основной роли, также подобную технологию можно использовать в биомедицине, в качестве средства неразрушающей диагностики и контроля.

Ключом квантового радара стала разработка группы Центра квантовых технологий университета Йорка, возглавляемой доктором Стефано Пирандолой (Dr. Stefano Pirandola). Эти ученые нашли, что устройство-конвертер, состоящее из двух оптических впадин, совмещенных с наномеханическим генератором, может эффективно использоваться для "смешения" оптического и микроволнового луча. Устройство может работать в двух режимах. Во время излучения сигнала оно производит квантовую микроволново-оптическую запутанность между двумя лучами, а в режиме приема отраженного от объекта сигнала оно преобразовывает поток микроволнового излучения в оптический луч.

Антенна обычного радара испускает направленный поток микроволнового излучения, сканируя этим лучом всю область охватываемого пространства. Любой объект отражает часть микроволнового излучения назад к источнику, но объекты, имеющие малое значение эффективной площади отражения, находящиеся в областях, создающих большой фоновый шум, практически не видны на экранах обычных радаров. В отличие от обычных, квантовые радары работают гораздо эффективней, используя явление квантовой запутанности для увеличения чувствительности приемников, которые становятся способными регистрировать даже самые слабые сигналы, "закопанные" среди шумов и помех.

"Малая энергия, требующаяся для работы квантового радара, наделяет такие устройства возможностью проведения неразрушающего контроля, что очень важно для массы применений этой технологии в области биомедицины. При помощи квантового радарного сканирования можно производить поиски дефектов в образцах биологического происхождения, анализ человеческих тканей, а использование небольшого количества запутанных на квантовом уровне фотонов делает такой метод совершенно безопасным для людей и любых других живых организмов" - рассказывает доктором Пирандола, - "Наш метод, к примеру, может использоваться для неразрушающего NMR-спектрографического изучения структуры хрупких белков и нуклеиновых кислот. В медицине такие технологии могут стать альтернативой магнитно-резонансной томографии и других методов диагностики, при использовании которых человек получает значительную дозу излучения разных типов".

Дополнительная информация

Оставить комментарий

Календарь


« Ноябрь 2024 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30  

За рубежом

Аналитика

Политика