<pre>Los físicos acaban de construir el primer prototipo funcional de un 'radar cuántico'

Entrelazamiento cuántico – ese fenómeno cuántico extraño pero potencialmente enormemente útil en el que dos partículas están inextricablemente unidas a través del espacio y el tiempo – podría desempeñar un papel importante en la tecnología de radar futura.

En 2008, un ingeniero del MIT ideó una forma de usar las funciones de entrelazamiento para iluminar objetos mientras se usa casi ningún fotón. En ciertos escenarios, dicha tecnología promete superar al radar convencional, según sus creadores, particularmente en entornos térmicos ruidosos.

Ahora, los investigadores han llevado la idea mucho más lejos, demostrando su potencial con un prototipo funcional.

La tecnología podría eventualmente encontrar una variedad de aplicaciones en seguridad y campos biomédicos: construir mejores escáneres de resonancia magnética, por ejemplo, o brindar a los médicos una forma alternativa de buscar tipos particulares de cáncer.

“Lo que hemos demostrado es una prueba de concepto para el radar cuántico de microondas”. dice el físico cuántico Shabir Barzanjeh, quien realizó el trabajo en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.

“Mediante el enredo generado a unas pocas milésimas de grado por encima del cero absoluto, hemos podido detectar objetos de baja reflectividad a temperatura ambiente”.

El dispositivo funciona siguiendo los mismos principios que un radar normal, excepto que en lugar de enviar ondas de radio para explorar un área, utiliza pares de fotones enredados.

Las partículas enredadas se distinguen por tener propiedades que se correlacionan entre sí más de lo que cabría esperar por casualidad. En el caso del radar, un fotón de cada par entrelazado, descrito como un fotón de señal, se envía hacia un objeto. El fotón restante, descrito como un idler, se mantiene aislado, esperando un informe.

Si la señal del fotón se refleja desde un objeto y es atrapada, se puede combinar con el idler para crear un patrón característico de interferencia, diferenciando la señal de otro ruido aleatorio.

A medida que los fotones de señal se reflejan desde un objeto, esto en realidad rompe el entrelazamiento cuántico en el sentido más verdadero. Esta última investigación verifica que incluso cuando se rompe el enredo, puede sobrevivir suficiente información para identificarlo como una señal reflejada.

No usa mucha energía, y el radar en sí es difícil de detectar, lo que tiene beneficios para las aplicaciones de seguridad. Sin embargo, la mayor ventaja que tiene sobre el radar convencional es que está menos preocupado por el ruido de radiación de fondo, que afecta la sensibilidad y la precisión del hardware de radar estándar.

“El mensaje principal detrás de nuestra investigación es que el radar cuántico o la iluminación cuántica de microondas no solo es posible en teoría sino también en la práctica”. dice Barzanjeh.

“Cuando se compara con los detectores clásicos de baja potencia en las mismas condiciones que ya vemos, con números de fotones de señal muy baja, esa detección cuántica mejorada puede ser superior”.

Aquí hay mucho potencial emocionante, aunque todavía no deberíamos adelantarnos. El entrelazamiento cuántico sigue siendo un proceso increíblemente delicado para manejar, y enredar los fotones inicialmente requiere un ambiente muy preciso y muy frío.

Barzanjeh y sus colegas continúan desarrollando su idea de radar cuántico, otra señal más de cómo la física cuántica probablemente transformará nuestras tecnologías en un futuro cercano, en todo, desde comunicaciones a supercomputación.

“A lo largo de la historia, la prueba de conceptos como el que hemos demostrado aquí a menudo ha servido como hitos destacados hacia futuros avances tecnológicos”. dice Barzanjeh.

“Será interesante ver las implicaciones futuras de esta investigación, particularmente para sensores de microondas de corto alcance”.

La investigación ha sido publicada en Avances científicos.

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