量子纠缠？ 那种奇怪但可能非常有用的量子现象，其中两个粒子在空间和时间上密不可分地联系在一起？ 可以在未来的雷达技术中发挥重要作用。
在2008，麻省理工学院的一位工程师设计了一种方法来利用几乎不使用任何光子来照亮物体。 据其制造商称，在某些情况下，这种技术有望超越传统雷达，特别是在嘈杂的热环境中。
现在，研究人员进一步推进了这个想法，通过工作原型展示了其潜力。
该技术最终可能会在安全和生物医学领域找到多种应用：构建更好的例如，扫描仪，或者为医生提供寻找特定类型的替代方法。
“我们所展示的是微波量子雷达的概念证明，”量子物理学家 Shabir Barzanjeh 说，他在奥地利科学技术研究所进行了这项工作。
“利用绝对零以上千分之几度产生的纠缠，我们已经能够在室温下检测低反射率物体。”
该设备的工作原理与普通雷达相同，只是它不发送无线电波来扫描区域，而是使用纠缠光子对。
纠缠粒子的特点是其属性之间的相关性比您偶然预期的要多。 就雷达而言，每个纠缠对中的一个光子（称为信号光子）被发送到物体。 剩余的光子被称为闲置光子，被隔离，等待返回报告。
如果信号光子从物体反射并被捕获，它可以与闲频信号结合以创建特征性的干涉图案，从而将信号与其他随机噪声区分开来。
当信号光子从物体反射时，这实际上打破了在最真实的意义上。 这项最新研究证明，即使纠缠被破坏，仍有足够的信息能够将其识别为反射信号。
它消耗的功率不多，而且雷达本身很难被检测到，这对安全应用来说是有好处的。 然而，与传统雷达相比，它的最大优点是它较少受到背景辐射噪声的困扰，背景辐射噪声会影响标准雷达硬件的灵敏度和准确性。
“我们研究背后的主要信息是，量子雷达或量子微波照明不仅在理论上是可能的，而且在实践中也是可能的，”巴尔赞杰说。
“当我们在相同条件下与经典低功率探测器进行基准测试时，我们已经看到，在信号光子数非常低的情况下，量子增强探测可以更加优越。”
这里有很多令人兴奋的潜力，但我们还不应该超前。 量子纠缠仍然是一个极其微妙的管理过程，光子纠缠最初需要非常精确和超冷的环境。
Barzanjeh 和他的同事正在继续开发量子雷达的想法，这是量子物理学在不久的将来可能如何改变我们的技术的另一个迹象？ 在一切从通讯到超级计算。
“纵观历史，我们在这里展示的概念证明往往是未来技术进步的重要里程碑，”巴尔赞杰说。
“看到这项研究的未来影响将会很有趣，特别是对于短程微波传感器。”
该研究发表于科学进步。
