Запутанность — один из самых знаменитых парадоксов квантовой механики. Это явление позволяет «связать» состояния отдельных частиц, так что любое изменение свойств одной из них сказывается на спутанных с ней частицах моментально и независимо от разделяющего их расстояния. Природа квантовой запутанности до сих пор остается предметом дискуссий, что не мешает ученым искать и находить ей различные применения, включая квантовые компьютеры и защищенные сети связи.

Новый вариант использования квантовой запутанности предложила команда профессора Австрийского научно-технологического института (IST Austria) Йоханнеса Финка (Johannes Fink) совместно с коллегами из Италии и Великобритании. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые представили прототип «микроволнового квантового радара» (Microwave Quantum Radar), который базируется на том же знаменитом парадоксе спутанных частиц.

Система использует пару микроволновых фотонов, запутывая и отправляя один из них («сигнальный») в сторону детектируемого объекта. Как только он отражается от цели, спутанность теряется, что моментально сказывается на состоянии второй («опорной») частицы, позволяя зафиксировать этот момент. И хотя технология остается лишь экспериментальной, разработчики уже продемонстрировали действующий прототип системы, определив с его помощью слабо отражающий радиоволны объект.

По словам авторов, в будущем микроволновый квантовый радар сможет обнаруживать малозаметные объекты на «шумном» фоне лучше классических систем. Кроме того, такая технология может найти применение в медицинской диагностике и сканерах безопасности.

«Суть нашей работы в том, что «квантовый радар» или «квантовая подсветка» возможна не только в теории, но и на практике», — говорит профессор Финк.