Pazar , Nisan 11 2021
Ana Sayfa / Nanoteknoloji / Kuantum Radar Prototipi

Kuantum Radar Prototipi

Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (IST Avusturya) fizikçiler, nesne algılama yöntemi olarak kuantum dolaşıklığı (dolanması) kullanan yeni bir radar prototipi icat ettiler. Kuantum mekaniğinin cihazlara bu başarılı entegrasyonu, yakın gelecekte biyomedikal ve güvenlik endüstrilerini önemli ölçüde etkileyebilir. İlgili araştırma Science Advances dergisinde yayımlandı.

Kuantum dolanması, iki parçacığın birbirine bağlı kaldığı ve birbirlerinden ne kadar uzakta olduklarına bakılmaksızın fiziksel özellikleri paylaştığı fiziksel bir fenomendir.

IST Avusturya’dan Profesör Johannes Fink’in araştırma grubundan bilim adamları ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT), Birleşik Krallık’taki York Üniversitesinden ve İtalya’daki Camerino Üniversitesinden bilim adamları, mikrodalga kuantum aydınlatması adı verilen yeni bir tür tespit teknolojisini ortaya koydular. Bu teknolojide saptama yöntemi olarak dolaşmış mikrodalga fotonları kullanılmakta. Kuantum radar olarak da bilinen prototip, klasik radar sistemlerinin sıklıkla başarısız olduğu gürültülü termal ortamlardaki nesneleri algılayabilmekte. Teknoloji, ultra düşük güçlü biyomedikal görüntüleme ve güvenlik tarayıcıları için potansiyel uygulamalara sahip.

Credit: © IST Austria/Philip Krantz
Credit: © IST Austria/Philip Krantz

Cihazın arkasındaki çalışma prensipleri aslında basit. Araştırmacılar, geleneksel mikrodalgaları kullanmak yerine, sinyal ve avara fotonları olarak adlandırılan iki foton grubunu karıştırmaktalar. Sinyal fotonları ilgilenilen nesneye doğru gönderilirken, avara fotonlar parazit ve parazit olmaksızın göreceli olarak izole edilmekte. Sinyal fotonları geri yansıtıldığında, sinyal ve avara fotonlar arasındaki gerçek dolaşma kaybolmakta, ancak az miktarda korelasyon hayatta kalmakta. İşte bu da hedef nesnenin varlığını veya yokluğunu açıklayan bir imza veya desen oluşturmakta.

Daha önce yaptığı araştırmalar ile kuantum geliştirilmiş radar teknolojisinin arkasındaki teorik kavramı geliştirilmesinde rolü olan ve son yayımlanan çalışmanın başyazarı Shabir Barzanjeh: “Mutlak sıfırın (-273.14 ° C) üzerindeki bir derecenin birkaç binde birinde oluşan dolaşıklığı kullanarak, oda sıcaklığında düşük yansıtıcı özellikli nesneleri tespit edebildik” dedi.

Kendi başına kuantum dolaşıklığı doğada kırılgan olsa da, cihazın geleneksel klasik radarlara göre birkaç avantajı var. Örneğin, düşük güç seviyelerinde, geleneksel radar sistemleri, nesnenin yansıdığı radyasyonu doğal olarak oluşan arka plan radyasyon gürültüsünden ayırt etmekte zorlandıkları için tipik olarak zayıf hassasiyetten muzdarip. Kuantum aydınlatma, kuantum dolaşımı tarafından üretilen sinyal ve avara fotonlar arasındaki benzerlikler, sinyal fotonlarını (ilgilenilen nesneden alınan) çevre içinde üretilen gürültüden ayırt etmeyi daha etkili hale getirdiğinden bu soruna bir çözüm sunmakta.

Çalışma ekibinden Profesör Johannes Fink: “Bu bilimsel sonuç, teorik ve deneysel fizikçileri bir araya getirerek mümkün oldu. Pratik uygulamalarda deneyimli elektrik mühendislerinin de yardımına ihtiyacımız olacak. Sonuçlarımızı gerçek dünyadaki tespit görevlerine uygulanabilir hale getirmek için yapılması gereken daha çok iş var” dedi.

Makale: “Microwave quantum illumination using a digital receiver” Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abb0451

Kaynak: phys.org

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.