Заметки инженера - исследователя

Forwarded from Спутник ДЗЗ

Квантовый радар на основе частотных гребенок (qCOMBPASS)

Ученые предложили метод дистанционного квантового зондирования, который потенциально может работать на расстоянии в сотни километров. Новая технология использует эффект, позволяющий свету содержать информацию об объекте, с которым он никогда не взаимодействовал напрямую.

Обычные методы дистанционного зондирования основаны на отражении света от объекта. Квантовые методы предлагают отправить одну из связанных пар фотонов к объекту, а после сравнить ее с сохраненной “парой-близнецом”. Однако такие системы работают на лишь малых расстояниях из-за ограниченной дальности одиночных фотонов и трудностей с сохранением их квантовой когерентности.

Для преодоления этих ограничений исследователи предложили заменить одиночные фотоны связанными мультифотонными состояниями. Кроме того, они используют эффект Зоу-Ван-Манделя (Zou-Wang-Mandel effect), при котором изображение объекта формируется с помощью фотонов, никогда с ним не взаимодействовавших.

Ключевым элементом нового метода (qCOMBPASS) являются квантовые частотные гребенки (quantum frequency combs) — серии строго синхронизированных оптических импульсов с узким и регулярным спектром. Они обеспечивают высокую когерентность и исключают необходимость хранения фотонов. Возвращающийся импульс одной гребенки ассоциируется с импульсами другой, что позволяет создать изображение объекта, не прибегая к сложным системам хранения данных.

Предлагаемая схема напоминает квантовый радар на основе запутанных пар частотных гребенок, который использует тождество путей для обнаружения удаленной цели и определения расстояния до нее. Исследователи ожидают, что его применение позволит достичь расстояний в сотни километров и точности, недоступной классическим датчикам.

Новый метод может найти множество применений в области дистанционного зондирования, визуализации, метрологии и связи. В перспективе, его можно использовать для: обнаружения и определения дальности до объектов с низкой отражательной способностью; измерения малых перемещений удаленной цели с точностью, превышающей стандартный квантовый предел; дистанционной гиперспектральной квантовой визуализации, скрытого наблюдения из космоса с низкой вероятностью обнаружения (обнаружить, не будучи обнаруженным самому); интерферометрии со сверхдлинной базой; квантового доплеровского зондирования; квантовой синхронизации часов и создания сети распределенных квантовых датчиков.

Источник

www.tgoop.com/IngeniumNotes/1591

218 viewsDec 21 at 08:54

Квантовый радар на основе частотных гребенок (qCOMBPASS)

Ученые предложили метод дистанционного квантового зондирования, который потенциально может работать на расстоянии в сотни километров. Новая технология использует эффект, позволяющий свету содержать информацию об объекте, с которым он никогда не взаимодействовал напрямую.

Обычные методы дистанционного зондирования основаны на отражении света от объекта. Квантовые методы предлагают отправить одну из связанных пар фотонов к объекту, а после сравнить ее с сохраненной “парой-близнецом”. Однако такие системы работают на лишь малых расстояниях из-за ограниченной дальности одиночных фотонов и трудностей с сохранением их квантовой когерентности.

Для преодоления этих ограничений исследователи предложили заменить одиночные фотоны связанными мультифотонными состояниями. Кроме того, они используют эффект Зоу-Ван-Манделя (Zou-Wang-Mandel effect), при котором изображение объекта формируется с помощью фотонов, никогда с ним не взаимодействовавших.

Ключевым элементом нового метода (qCOMBPASS) являются квантовые частотные гребенки (quantum frequency combs) — серии строго синхронизированных оптических импульсов с узким и регулярным спектром. Они обеспечивают высокую когерентность и исключают необходимость хранения фотонов. Возвращающийся импульс одной гребенки ассоциируется с импульсами другой, что позволяет создать изображение объекта, не прибегая к сложным системам хранения данных.

Предлагаемая схема напоминает квантовый радар на основе запутанных пар частотных гребенок, который использует тождество путей для обнаружения удаленной цели и определения расстояния до нее. Исследователи ожидают, что его применение позволит достичь расстояний в сотни километров и точности, недоступной классическим датчикам.

Новый метод может найти множество применений в области дистанционного зондирования, визуализации, метрологии и связи. В перспективе, его можно использовать для: обнаружения и определения дальности до объектов с низкой отражательной способностью; измерения малых перемещений удаленной цели с точностью, превышающей стандартный квантовый предел; дистанционной гиперспектральной квантовой визуализации, скрытого наблюдения из космоса с низкой вероятностью обнаружения (обнаружить, не будучи обнаруженным самому); интерферометрии со сверхдлинной базой; квантового доплеровского зондирования; квантовой синхронизации часов и создания сети распределенных квантовых датчиков.

Источник

BY Заметки инженера - исследователя