Wetenschappers van de onderzoeksgroep van professor Johannes Fink aan het Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) samen met medewerkers Stefano Pirandola van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en de University of York, UK en David Vitali van de University of Camerino Italië heeft een nieuw type detectietechnologie bedacht, 'microgolf-kwantumverlichting' genaamd , die verstrengelde microgolffotonen gebruikt als detectiemethode.
Het prototype dat bekend staat als 'kwantumradar' kan objecten detecteren in lawaaierige thermische omgevingen waar klassieke radarsystemen vaak falen. De technologie heeft potentiële toepassingen voor biomedische beeld- en beveiligingsscanners met ultralaag vermogen.
De onderzoekers verstrengelen twee groepen fotonen, de 'signaal'- en' niet-werkende 'fotonen. De 'signaal'-fotonen worden naar het object van interesse gestuurd en de' idler'-fotonen worden relatief geïsoleerd gemeten, vrij van interferentie en ruis. Wanneer de signaalfotonen worden gereflecteerd, gaat de werkelijke verstrengeling tussen de signaal- en niet-aangedreven fotonen verloren, maar een kleine hoeveelheid correlatie blijft bestaan, waardoor een handtekening of patroon ontstaat dat het bestaan of de afwezigheid van het doelobject beschrijft, ongeacht de ruis in de omgeving. De kwantumverstrengeling die werd gegenereerd op een paar duizendsten van een graad boven het absolute nulpunt (-273,14 ° C) hielp bij het detecteren van objecten met een laag reflectievermogen bij kamertemperatuur.
Bij lage vermogensniveaus lijden conventionele radarsystemen doorgaans aan een slechte gevoeligheid, omdat ze moeite hebben om de straling die door het object wordt gereflecteerd te onderscheiden van natuurlijk voorkomende achtergrondstralingsruis. Kwantumverlichting biedt een oplossing voor dit probleem, aangezien de overeenkomsten tussen de 'signaal'- en' niet-werkende 'fotonen die worden gegenereerd door kwantumverstrengeling het effectiever maken om de signaalfotonen (ontvangen van het object van interesse) te onderscheiden van de ruis die in de omgeving wordt gegenereerd.
Het onderzoek heeft effectief een nieuwe detectiemethode aangetoond die in sommige gevallen al superieur is aan klassieke radar. Volgens de onderzoekers was dit wetenschappelijke resultaat alleen mogelijk door theoretische en experimentele fysici samen te brengen die gedreven worden door de nieuwsgierigheid naar hoe de kwantummechanica kan helpen de fundamentele grenzen van de zintuigen te verleggen. Er moet echter nog veel meer worden gedaan om het resultaat toepasbaar te maken op detectietaken in de echte wereld en dat zal mogelijk zijn met de hulp van ervaren elektrotechnici