علماء من المجموعة البحثية للبروفيسور يوهانس فينك في معهد العلوم والتكنولوجيا النمساوي (IST Austria) جنبًا إلى جنب مع المتعاونين ستيفانو بيراندولا من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة يورك بالمملكة المتحدة وديفيد فيتالي من جامعة كاميرينو ، توصلت إيطاليا إلى نوع جديد من تقنيات الكشف تسمى "الإضاءة الكمومية بالموجات الدقيقة" التي تستخدم فوتونات الميكروويف المتشابكة كطريقة للكشف.
يمكن للنموذج الأولي المعروف باسم "الرادار الكمي" اكتشاف الأجسام في البيئات الحرارية الصاخبة حيث تفشل أنظمة الرادار التقليدية غالبًا. التكنولوجيا لديها تطبيقات محتملة للتصوير الطبي الحيوي والماسحات الضوئية الأمنية منخفضة الطاقة للغاية.
قام الباحثون بتشبيك مجموعتين من الفوتونات تسمى فوتونات "الإشارة" و "المهملة". يتم إرسال فوتونات "الإشارة" نحو الكائن محل الاهتمام ويتم قياس الفوتونات "المهملة" في عزلة نسبية ، خالية من التداخل والضوضاء. عندما تنعكس فوتونات الإشارة ، يُفقد التشابك الحقيقي بين الإشارة والفوتونات المهملة ، ولكن تبقى كمية صغيرة من الارتباط ، مما يخلق توقيعًا أو نمطًا يصف وجود أو عدم وجود الكائن الهدف بغض النظر عن الضوضاء داخل البيئة. ساعد التشابك الكمي الناتج عند بضعة أجزاء من الألف من الدرجة فوق الصفر المطلق (-273.14 درجة مئوية) في اكتشاف الأجسام ذات الانعكاسية المنخفضة في درجة حرارة الغرفة.
عند مستويات الطاقة المنخفضة ، تعاني أنظمة الرادار التقليدية عادةً من ضعف الحساسية لأنها تواجه مشكلة في التمييز بين الإشعاع المنعكس من الجسم وبين ضوضاء إشعاع الخلفية التي تحدث بشكل طبيعي. تقدم الإضاءة الكمومية حلاً لهذه المشكلة حيث أن أوجه التشابه بين فوتونات "الإشارة" و "المهملة" الناتجة عن التشابك الكمي تجعلها أكثر فاعلية في التمييز بين فوتونات الإشارة (المستلمة من الجسم محل الاهتمام) والضوضاء المتولدة داخل البيئة.
أظهر البحث بشكل فعال طريقة جديدة للكشف قد تكون في بعض الحالات أفضل من الرادار التقليدي. وفقًا للباحثين ، كانت هذه النتيجة العلمية ممكنة فقط من خلال الجمع بين علماء الفيزياء النظرية والتجريبية الذين يدفعهم الفضول حول كيف يمكن لميكانيكا الكم أن تساعد في دفع الحدود الأساسية للحس. ومع ذلك ، يجب القيام بالكثير لجعل النتيجة قابلة للتطبيق على مهام الكشف في العالم الحقيقي ، وسيكون ذلك ممكنًا بمساعدة المهندسين الكهربائيين ذوي الخبرة