由英國約克大學(xué)量子信息科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組開發(fā)出一種量子雷達(dá)原型，有望探測到那些傳統(tǒng)系統(tǒng)看不見的目標(biāo)。相關(guān)論文發(fā)表在近期的《物理評論快報》上。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，他們開發(fā)的新一代雷達(dá)是個混合系統(tǒng)，能利用微波與光束之間的量子相關(guān)性來探測物體，如癌細(xì)胞或隱形飛機(jī)這類低反射率目標(biāo)。由于量子雷達(dá)運(yùn)行耗能比傳統(tǒng)系統(tǒng)要低得多，因此從長遠(yuǎn)來看，在廣泛的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如非入侵性核磁共振掃描，有著巨大的潛力。

　　研究小組由約克大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系和約克量子技術(shù)中心博士斯特凡諾·皮蘭多拉領(lǐng)導(dǎo)。他們發(fā)現(xiàn)了一種特殊的轉(zhuǎn)換器，這種雙腔裝置通過納米機(jī)械振子把微波束和光束耦合在一起，也是構(gòu)成新系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。這種裝置不僅能產(chǎn)生微波—光學(xué)糾纏(信號發(fā)射期間)，還能把微波轉(zhuǎn)換為光束(收集來自目標(biāo)物體的反射光束期間)。

　　傳統(tǒng)的雷達(dá)天線會發(fā)出微波掃描一片空間區(qū)域，任何目標(biāo)物體都會把這些信號反射回去，但區(qū)域內(nèi)的低反射率物體會發(fā)出很高的背景噪音，因此用傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)很難定位。相比之下，量子雷達(dá)運(yùn)行更加有效，利用量子糾纏提高了靈敏度，能探測到來自非常嘈雜噪音區(qū)反射的微弱信號。

　　雖然真正的量子雷達(dá)尚未實現(xiàn)，但它們具有優(yōu)越的性能，尤其在低光子框架下。皮蘭多拉博士說：“這種非侵入性對短程的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用尤為重要。從長遠(yuǎn)來看，這種方案可以在短距離操作，由于利用了少量的量子相干光子，能以非入侵的方式檢查生物樣本或人類組織中是否存在缺陷。我們的方法可用于開發(fā)針對脆弱蛋白質(zhì)和核酸的非侵入式核磁共振光譜儀。在醫(yī)療中，這些技術(shù)有可能用在磁共振成像中，降低病人身體吸收的輻射劑量。”