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微波物体-量子雷达还具有能够隐藏在小房间的微波背景辐射中的附加优点

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據外媒報道,由奧地利科學技術研究所的Shabir Barzanjeh領導的四名研究人員利用糾纏微波創建了世界上第一個量子雷達原型。 該設備利用少量照片來檢測周圍環境中的物體,並僅發出微量的電磁輻射。這掩蓋了其背景噪音的特征,使其極難檢測。

該裝置的核心是量子糾纏原理,愛因斯坦曾將這種現象稱為“幽靈般的超距作用”(spooky action at a distance)。兩個“纏結”的量子粒子,無論它們相隔多遠,都表現出某些物理特性之間的瞬時相關性。

由於該設備的非侵入性,該團隊關註量子雷達在生物醫學和安全應用中的潛在用例。Barzanjeh評論了他的團隊的創作:

我們的實驗顯示了作為生物醫學應用的非侵入性掃描方法的潛力,例如,用於人體組織的成像或蛋白質的非破壞性旋轉光譜學。

這使得Barzanjeh和他的團隊能夠在一個只有少量光子的小房間內檢測一米內的物體,這對於傳統雷達是不可能的,因為它們需要強大的電磁輻射發射器才能發揮作用。此外,量子雷達還具有能夠隱藏在小房間的微波背景輻射中的附加優點,因此對於尋找雷達的其他設備仍然無法檢測到。

為了創建量子雷達,研究人員使用稱為Josephson森參數轉換器的超導裝置產生了成對的糾纏微波光子(低能光子)。他們將第一個光子 - 信號光子 - 導向待檢測的物體並觀察其反射。然後第二個光子 - 閑散光子 - 干擾信號光子的反射,從而揭示原始光子行進了多遠,從而揭示了入射物體的位置。