量子化学开启了人类对科学的新认知与新探求,可以说量子科学是本世纪数学学最重要的探求领域。尤其是量子纠缠的现象,让科学家们形成了许多有趣的灵感与创意。量子纠缠是一种数学资源,就像时间、能量、动量等等,才能萃取与转换。应用量子纠缠的机制步入到量子信息学,好多平时不可行的事情都可以达成。
量子纠缠则是一种纯粹发生于量子系统的现象,这些现象在精典热学里无法找到,因而就吸引了众多科学家的探求。
近来英国科技大学(IST)的一支研究团队,就希望利用于量子科学融入雷达领域,并研究出了“量子雷达”原型。目前这项技术研究发表在近期出版的《科学进展》()刊物上。
虽然,量子纠缠描述了一种奇特的状态,无论相隔多远,处于纠缠态的一对粒子都还能紧密联系、实时通讯。而当量子纠缠步入生命科学领域的时侯,例如为何人会出现心灵感应的现象等,能够依靠于量子科学获得挺好的解释。
而基于量子的奇特纠缠现象,研究团队就提出了一种“量子雷达”设想,并开发了原型。而借助量子技术在通信领域的应用并不是德国科学家的首创,包括我们国家,以及日本、英国等院校与科研机构都在积极地探求。
基于量子科学的通信技术具有特别强的保密性,目前除了是在雷达通信,包括在计算机、卫星等领域都有了广泛的探求。而基于量子科学的雷达,其表现有望赶超传统的雷达。传统雷达的工作原理是发射无线电波或微波,之后接收侦听各个方向的讯号回弹量子物理纠缠的原理,以清晰勾勒出特定区域中的物体。新型“量子雷达”的原理与之相同量子物理纠缠的原理,但它发射的是光波、而不是无线电波。
首先,研究人员打算了一对纠缠状态的光子。其中一个属于“信号”()光子,另一个则被当作“惰轮”(idler)。在将讯号光子发送到被测量的物体上时,惰轮光子继续保持不受任何干扰的隔离状态。当讯号返回时,它会发生变化、并且对惰轮光子形成即时的影响。而量子雷达就是依靠于惰轮光子,来确定该区域中是否存在目标物体。当讯号光子大跌讯号时,两种类型的光子之间会遗失真正的量子纠缠,但保留了足够的信息来创建可确定物体读数的签名特点()。
虽然目前基于量子科学的雷达还处于探求阶段,虽然此次瑞典科学家的研制还难以达到应用层次,其接收的讯号也还相对微弱。但这项探求起码在理论与原型阶段实现了可行性,同时也为未来的量子雷达的应用提供了可能。