Forskere fra forskergruppen til professor Johannes Fink ved Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) sammen med samarbeidspartnerne Stefano Pirandola fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) og University of York, Storbritannia og David Vitali fra University of Camerino, Italia har kommet opp med en ny type deteksjonsteknologi kalt 'mikrobølgekvantumbelysning' som bruker sammenfiltrede mikrobølgefotoner som en deteksjonsmetode.
Prototypen kjent som 'quantum radar' kan oppdage objekter i støyende termiske omgivelser der klassiske radarsystemer ofte feiler. Teknologien har potensielle applikasjoner for biomedisinske bildebehandling- og sikkerhetsskannere med lavt strømforbruk.
Forskerne vikler inn to grupper av fotoner kalt 'signal' og 'tomgang' fotoner. Signalfotonene sendes ut mot objektet av interesse og 'tomgangsfotonene' måles relativt isolert, uten forstyrrelser og støy. Når signalfotonene reflekteres, går den virkelige viklingen mellom signalet og tomgangsfotonene tapt, men en liten mengde korrelasjon overlever, og skaper en signatur eller et mønster som beskriver eksistensen eller fraværet av målobjektet uavhengig av støyen i miljøet. Den kvantesammenfiltring generert på noen tusendeler av en grad over det absolutte nullpunkt (-273,14 ° C) hjulpet i å detektere lavreflekterende gjenstander ved romtemperatur.
Ved lave effektnivåer lider konvensjonelle radarsystemer vanligvis av dårlig følsomhet, ettersom de har problemer med å skille strålingen som reflekteres av objektet fra naturlig forekommende bakgrunnsstrålingsstøy. Kvantebelysning gir en løsning på dette problemet, da likhetene mellom 'signal' og 'tomgangsfotoner generert av kvanteforvikling gjør det mer effektivt å skille signalfotonene (mottatt fra objektet av interesse) fra støyen som genereres i miljøet.
Forskningen har effektivt demonstrert en ny deteksjonsmetode som i noen tilfeller allerede kan være overlegen klassisk radar. Ifølge forskerne var dette vitenskapelige resultatet bare mulig ved å samle teoretiske og eksperimentelle fysikere som er drevet av nysgjerrigheten over hvordan kvantemekanikk kan bidra til å skyve de grunnleggende grensene for sans. Imidlertid må det gjøres mye mer for å gjøre resultatet gjeldende for detekteringsoppgaver fra den virkelige verden, og det vil være mulig ved hjelp av erfarne elektroingeniører.