Creano il prototipo del radar quantistico a microonde

"Ciò che abbiamo dimostrato è una dimostrazione del concetto di radar quantistico a microonde", ha affermato il dott. Shabir Barzanjeh, ricercatore presso l'Istituto di scienza e tecnologia quantistica dell'Università di Calgary e dell'Istituto di scienza e tecnologia dell'Austria.

Creano il prototipo del radar quantistico a microonde

I ricercatori creano il prototipo del radar quantistico a microonde

Un team di ricercatori provenienti da Austria, Stati Uniti, Regno Unito e Italia ha dimostrato una nuova tecnologia chiamata illuminazione quantistica a microonde che utilizza fotoni a microonde intrecciati come metodo di rilevamento. Il loro prototipo di dispositivo è in grado di rilevare oggetti in ambienti termici rumorosi in cui i sistemi radar classici spesso falliscono.

"Ciò che abbiamo dimostrato è una dimostrazione del concetto di radar quantistico a microonde", ha affermato il dott. Shabir Barzanjeh, ricercatore presso l'Istituto di scienza e tecnologia quantistica dell'Università di Calgary e dell'Istituto di scienza e tecnologia dell'Austria.

"Utilizzando l'entanglement generato a pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto, siamo stati in grado di rilevare oggetti a bassa riflettività a temperatura ambiente."

Invece di usare le microonde convenzionali, il dott. Barzanjeh e i suoi colleghi intrappolano due gruppi di fotoni: i fotoni "segnale" e "folle".

I fotoni del segnale vengono inviati verso l'oggetto di interesse, mentre i fotoni folli vengono misurati in relativo isolamento, liberi da interferenze e rumore.

Quando i fotoni del segnale vengono riflessi, si perde il vero intreccio tra il segnale e i fotoni folli, ma sopravvive una piccola quantità di correlazione, creando una firma o un modello che descrive l'esistenza o l'assenza dell'oggetto bersaglio, indipendentemente dal rumore all'interno del ambiente.

Mentre l'entanglement quantico in sé è di natura fragile, il dispositivo presenta alcuni vantaggi rispetto ai radar classici convenzionali.

Ad esempio, a bassi livelli di potenza, i sistemi radar convenzionali in genere soffrono di scarsa sensibilità in quanto hanno difficoltà a distinguere la radiazione riflessa dall'oggetto dal rumore di radiazione di fondo presente in natura.

L'illuminazione quantistica offre una soluzione a questo problema in quanto le somiglianze tra il segnale e i fotoni folli - generati dall'entanglement quantistico - rendono più efficace la distinzione dei fotoni del segnale dal rumore generato nell'ambiente.

"Il messaggio principale dietro la nostra ricerca è che il radar quantistico o l'illuminazione quantistica a microonde non sono possibili solo in teoria ma anche in pratica", ha affermato il dott. Barzanjeh.

"Se confrontato con i classici rivelatori a bassa potenza nelle stesse condizioni che già vediamo, con numeri di fotoni a segnale molto basso, che il rilevamento potenziato quantistico può essere superiore."

Il dispositivo del team è descritto in un articolo sulla rivista Science Advances .