As tecnologias quânticas encontram aplicação não apenas no campo da computação e das comunicações seguras. A tecnologia de radar também está esperando pela supremacia quântica. Os radares clássicos ficam cegos na presença de forte interferência, enquanto o efeito do emaranhamento quântico é capaz de romper esse véu. Cientistas franceses disseram que conseguiram uma nova direção e mostraram uma superioridade de 20% das tecnologias de radar quântico sobre as clássicas.
Fonte da imagem: Quantum Circuit Group (ENS de Lyon)
O desenvolvimento foi relatado na revista Nature Physics por um grupo de pesquisadores da Escola Normal Superior de Lyon (Ecole Normale Supérieure de Lyon, CNRS). Os cientistas criaram um esquema em que dois fótons de micro-ondas (quanta de energia) são emaranhados, um dos quais voa até o alvo, é refletido a partir dele e, cercado por ruído, retorna à fonte, onde é comparado a um fóton “ocioso”, com o qual está em estado de emaranhamento quântico. O efeito de emaranhamento permite detectar um sinal com grande precisão e distingui-lo mesmo contra um fundo de interferência muito forte.
A medição das características de um radar quântico mostrou que a planta piloto é 20% superior à capacidade dos radares clássicos de determinar alvos. Em teoria, essa diferença pode chegar a uma superioridade quádrupla dos radares quânticos, mas, para experimento, mesmo essa vantagem é suficiente para continuar trabalhando nessa direção.
Esquema da configuração experimental
Deve-se dizer que ninguém anunciou anteriormente a criação de um esquema de radar quântico para a faixa de microondas. Experimentos anteriores foram baseados no emaranhamento de pares de fótons nas faixas visível ou quase visível, que a ciência domina muito bem. Mas os fótons de luz visível ou infravermelha, como você pode imaginar, serão inúteis na chuva, neve e nuvens espessas. Portanto, um esquema de funcionamento de um radar quântico com fótons de radiação de micro-ondas na faixa de gigahertz, onde funcionam os radares clássicos, é um certo avanço do qual podemos nos orgulhar.
Mas também não devemos esquecer os desenvolvimentos dos chineses, que também estão envolvidos em pesquisas sérias na área de radares quânticos. Eles também tiveram sucesso em experimentos com emaranhamento de fótons na faixa óptica e apresentaram uma alternativa aos fótons de micro-ondas na forma de radiação de elétrons emaranhados acelerados a uma velocidade próxima à velocidade da luz. Em todos os casos, uma séria desvantagem de tais soluções foi e continua sendo a necessidade do resfriamento mais forte das partículas emaranhadas, o que também acontecia com o esquema dos cientistas franceses.