Квантовая запутанность может повысить точность радаров в 500 раз — ученые
Квантовый радар может повысить точность радиолокационных систем больше, чем считалось ранее, обнаружили исследователи из университета Аризоны и Массачусетского технологического института, 10 января сообщает Phys.org.
Радар облучает электромагнитным излучением объект, а затем принимает отраженный сигнал и измеряет его характеристики. Во многих случаях он достаточно эффективен, но на больших расстояниях его точность снижается.
Знания о квантовой запутанности позволили ученым предположить, что ее можно использовать для целей радиолокации. Излучение одного из двух связанных фотонов на цель повышает достоверность принимаемых сигналов.
Однако было подсчитано, что квантовая составляющая приводит к улучшению радиолокации всего в 2-4 раза, что не стоит дополнительных затрат на внедрение квантовых возможностей в радиолокационную систему.
В этой новой работе исследователи обнаружили, что использование запутывания определенным способом может повысить точность радиолокации до 500 раз по сравнению с существующими системами.
Они обнаружили, что точность может быть повышена за счет растягивания импульсов (пучков фотонов), которые посылаются на цель. Снижение частоты электромагнитных импульсов приводит к растягиванию фотонов во времени, позволяя лучше определить его частоту.
Это также приводит к тому, что парный фотон становится лучше определен, и, как следствие, это приводит к большей достоверности сигнала. Исследователи отмечают, что причина, по которой этот подход может сработать, заключается в том, что при обнаружении используются статистические вариации, сужающие различия в обнаружении.
Но несмотря на полученные результаты, у этого способа есть существенное препятствие, которое необходимо преодолеть, прежде чем квантовый радар сможет стать реальностью. Необходимо средство для излучения гораздо большего количества фотонов, чем это сейчас возможно.
Современные системы излучают фотоны со скоростью примерно 1 миллион в секунду. Квантовая радиолокационная система потребовала бы устройства, способного излучать фотоны со скоростью на несколько порядков выше.
