科技日報北京5月18日電 （記者劉霞）一個國際物理學家團隊在最新一期《科學進展》雜誌撰文稱，他們研製出一款新的雷達原型，該原型使用量子糾纏探測目標，有望對生物醫學和安全行業產生重大影響。
據物理學家組織網近日報道，這款原型裝置由來自奧地利、美國和義大利的研究人員攜手開發，也被稱為量子雷達，使用了名為“微波量子照明”的新型探測技術，該技術利用糾纏的微波光子作為探測方法。這款裝置能在嘈雜的熱環境中探測物體，而傳統雷達系統身處此類環境經常會發生故障，因此有望廣泛應用於超低功耗生物醫學成像和安全掃描器等領域。
研究人員解釋道，最新裝置使用量子糾纏作為一種新的檢測形式。量子糾纏即兩個粒子相互影響的現象，這種影響不受距離的限制，即使相距遙遠，一個粒子的變化仍會瞬間影響另外一個粒子。
在研製這款裝置時，研究人員沒有使用普通微波，而是讓兩組光子——訊號光子和閒置光子發生糾纏。訊號光子朝探測目標發出，而閒置光子則在相對隔離、沒有干擾和噪聲的環境下被測量。當訊號光子被反射回來時，訊號光子與閒置光子間的真實糾纏消失了，但少量相關性保留下來，從而創建出一個描述目標物體是否存在的特徵或圖案，整個探測與環境噪聲無關。
這項研究主要作者沙比爾·巴爾贊耶說：“我們所展示的是微波量子雷達的概念證明。利用在比絕對零度（零下273。14攝氏度）高千分之一攝氏度下產生的量子纏結，我們能在室溫下檢測出低反射率物體。”
儘管量子糾纏從本質上來說非常脆弱，但該裝置相比傳統雷達技術具有一些優勢。例如，在低功率水平下，傳統雷達系統的靈敏度較差，因為它們很難區分物體反射的輻射與自然產生的背景輻射；而量子照明則解決了這個問題，因為訊號和閒置光子之間擁有相似性（由量子糾纏產生），這使它能更高效地區分訊號光子（從目標物體接收）與環境內產生的噪聲。
