Vedci odhalili nový radar, ktorý využíva kvantovú technológiu. Prináša neporovnateľne lepšie výhody
Vedcom a fyzikom sa podarilo demonštrovať známy princíp radaru, avšak tentokrát za pomoci úplne iného prístupu. K detekcii objektov nevyužili klasické elektromagnetické vlny ale kvantové zapletenie fotónov.
Portál Phys informoval o úspechu vedcov a fyzikov z rakúskeho Inštitútu vedy a techniky (IST Austria), ktorým sa podarilo demonštrovať nový prototyp radaru. Jeho fungovanie podrobne popísali v publikácii zverejnenej v žurnále Science Advances. Novinka totižto nefunguje rovnako ako konvenčné radary, pretože ako metódu na detekciu objektov používa kvantové zapletenie.
Kvantové zapletenie je fyzikálny jav, pri ktorom dve častice zostávajú vzájomne prepojené a zdieľajú fyzické vlastnosti bez ohľadu na to, ako ďaleko sú od seba vzdialené. V tomto stave v podstate jeden objekt predurčuje pozíciu druhého. Tento jav využíva aj nový typ radaru, pri ktorom vedci a fyzici využili nový typ detekčnej technológie nazývanej mikrovlnná kvantová iluminácia. Tá využíva metódu detekcie objektov pomocou kvantového zapletenia fotónov.
Nová technológia, ktorá poráža konvenčné radarové systémy
Prototyp, ktorý je tiež známy aj ako kvantový radar, je schopný detegovať aj objekty v prostrediach s výskytom tepelného šumu, kde často zlyhávajú klasické radarové systémy. Táto technológia má potenciálne využitie v biomedicíne a bezpečnostných skeneroch s veľmi nízkym výkonom. Kvantový radar totižto namiesto elektromagnetických vĺn zapletie do kvantového stavu dve skupiny fotónov, ktoré vedci nazývajú signalizačné a nečinné fotóny.
Signalizačné fotóny sa vysielajú smerom k predmetu záujmu, zatiaľ čo nečinné fotóny sa merajú v relatívnej izolácii bez rušenia a šumu. Keď sa signalizačné fotóny odrazia späť od predmetu záujmu, stratí sa skutočné zapletenie medzi signalizačnými a nečinnými fotónmi, ale malé množstvo tejto korelácie zostáva zachované. Vytvorí sa tak jedinečný podpis alebo vzor, ktorý opisuje existenciu alebo absenciu cieľového objektu bez ohľadu na šum v prostredí.
„To, čo sme demonštrovali, je dôkaz koncepcie mikrovlnného kvantového radaru,“ povedal hlavný autor Shabir Barzanjeh, ktorého predchádzajúci výskum pomohol posilniť teoretické pozadie kvantovej radarovej technológie. „Použitím zapletenia generovaného o niekoľko tisícin stupňa nad absolútnou nulou (-273,14 ° C) sme dokázali odhaliť objekty s nízkou reflektivitou pri izbovej teplote.“
Nový prototyp funguje efektívne aj v zašumenom prostredí
Aj keď kvantové zapletenie je samo o sebe krehké, nový prototyp má oproti klasickým radarom niekoľko výhod. Napríklad pri nízkych úrovniach výkonu konvenčné radarové systémy zvyčajne trpia zlou citlivosťou, pretože majú problém rozlíšiť žiarenie odrážané od objektu od prirodzene sa vyskytujúceho šumu na pozadí.
Kvantová iluminácia ponúka riešenie tohto problému, pretože podobnosť medzi signalizačnými a nečinnými fotónmi, generovanými kvantovým zapletením, poskytuje efektívnejší spôsob rozlíšenia signalizačných fotónov odrazených od predmetu záujmu od šumu prostredia.
„Hlavným posolstvom nášho výskumu je, že kvantové radary alebo kvantová mikrovlnná iluminácia je možná nielen v teoretickej rovine, ale aj v praxi. Pri porovnaní s klasickými nízkoenergetickými detektormi za rovnakých podmienok môžeme vidieť, že aj pri veľmi nízkom počte signalizačných fotónov môže byť vylepšená kvantová detekcia lepšia,“ uviedol Barzanjeh.
Vedci a fyzici tak boli schopní spojiť svoje teoretické a experimentálne poznatky, čo sa ukázalo ako kľúčové pri demonštrácii fungovania kvantového radaru. Zároveň však priznávajú, že bude potrebné uskutočniť ďalšie vylepšenia systému, pri ktorých budú potrebovať aj pomoc od skúsených elektrotechnikov, aby mohli kvantový radar využívať aj v reálnom svete.
„Tento vedecký výsledok bol možný len vďaka spojeniu teoretických a experimentálnych fyzikov, ktorých motivovala zvedavosť ohľadne toho, ako môže kvantová mechanika pomôcť posunúť základné hranice snímania.
V praktických situáciách budeme potrebovať aj pomoc skúsených elektrotechnikov a ešte stále zostáva veľa práce, aby sa náš výsledok mohol uplatniť pri detekčných úlohách v reálnom svete,“ uviedol spoluautor štúdie a vedúci skupiny, Johannes Fink.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vedci spravili poriadok v najväčšej záhade vesmíru, Webbov teleskop prekonal všetky očakávania
Vedci šokovali medicínu: Naše zuby ukrývajú schopnosť starú 500 miliónov rokov
Posledná vesmírna hrdinka Sovietskeho zväzu je na smiech, slávu vymenila za propagandu
Európa cúva od zelenej ideológie. Viaceré krajiny sa po 40 rokoch vracajú k jadru, dôvod je jasný
USA sa chystá ťažiť miliardové palivo z Mesiaca. Oficiálne odhalili stroj, ktorý ich privedie k bohatstvu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ďalší dlhoročný moderátor opúšťa Markízu: Po 21 rokoch sa lúči s kolegami a divákmi
Poľsko na rázcestí: Výsledok volieb ovplyvní aj Slovensko. O funkciu prezidenta bojujú dva úplne odlišné svety
Múzeum Betliar má novú riaditeľku. Inštitúciu povedie po odchode Andrey Predajňovej
Dohra zosuvu vo Švajčiarsku: Ľadovec vytvoril jazero, narastá riziko ďalšej katastrofy (VIDEO)
Najväčšie pasce v zmluvách o prenájme: Od júla sa menia pravidlá. Advokát radí, ako sa nenechať nachytať
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Majú zásoby 85 miliárd m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu z prekvapivej krajiny
- Rusi urobili „geniálny“ ťah. Kým ich vojaci trpia na Ukrajine, africkému štátu dodali najmodernejšiu techniku
- USA a Čína stíchli. Nečakaná európska krajina buduje gigantický AI superpočítač za miliardy eur
- Známa firma vyvinula prvý spaľovací motor s palivom budúcnosti. Trvalo im to 3 roky a minuli 120 miliónov eur
-
- Rusi urobili „geniálny“ ťah. Kým ich vojaci trpia na Ukrajine, africkému štátu dodali najmodernejšiu techniku
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Majú zásoby 85 miliárd m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu z prekvapivej krajiny
- Posledná vesmírna hrdinka Sovietskeho zväzu je na smiech, slávu vymenila za propagandu
- Známa firma vyvinula prvý spaľovací motor s palivom budúcnosti. Trvalo im to 3 roky a minuli 120 miliónov eur
-
- Rusi urobili „geniálny“ ťah. Kým ich vojaci trpia na Ukrajine, africkému štátu dodali najmodernejšiu techniku
- Za 12 tisíc eur dostaneš auto s dojazdom 2 000 km. Známa značka šokovala svet novým modelom
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Známa firma vyvinula prvý spaľovací motor s palivom budúcnosti. Trvalo im to 3 roky a minuli 120 miliónov eur
Americké firmy musia zastaviť export do Číny. Softvér bude dostupný len na výnimku
Nvidia stúpa vďaka AI, ale čelí hrozbe. Čínske sankcie ich môžu stáť až 8 miliárd dolárov
Technologický gigant sa topí v problémoch. HP prišlo o tretinu zisku
Slováci platia za mobil najviac v EÚ. Situácia sa môže zmeniť
Čína štartuje odvážnu misiu. Vzorky z asteroidu majú priletieť v roku 2027
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ďalší dlhoročný moderátor opúšťa Markízu: Po 21 rokoch sa lúči s kolegami a divákmi
Poľsko na rázcestí: Výsledok volieb ovplyvní aj Slovensko. O funkciu prezidenta bojujú dva úplne odlišné svety
Múzeum Betliar má novú riaditeľku. Inštitúciu povedie po odchode Andrey Predajňovej
Dohra zosuvu vo Švajčiarsku: Ľadovec vytvoril jazero, narastá riziko ďalšej katastrofy (VIDEO)
Najväčšie pasce v zmluvách o prenájme: Od júla sa menia pravidlá. Advokát radí, ako sa nenechať nachytať
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené