نمونه اولیه نخستین رادار کوانتومی جهان با تلاش دانشمند ایرانی ساخته شد

تیمی متشکل از چهار محقق انستیتو علم و تکنولوژی اتریش به رهبری «شبیر برزنجه» محقق ایرانی، با استفاده از امواج مایکروویو در هم تنیده موفق به ساخت اولین رادار کوانتومی جهان شدند.

این دستگاه از تعدادی عکس برای تشخیص اشیا اطرافش استفاده کرده و تنها مقادیر کمی تابش الکترومغناطیسی از خود ساطع می‌کند. رادار مذکور با این روش می‌تواند امضای خود را در نویز پس‌زمینه امواج پنهان کرده و همین مساله شناسایی آن را بسیار سخت می‌کند.

در واقع این دستگاه بر اساس قوانین در هم تنیدگی کوانتومی عمل می‌کند، پدیده‌ای که در آن دو ذره کوانتومی در هم تنیده بدون توجه به مجزا بودنشان از یکدیگر، نوعی همبستگی آنی در برخی از خصوصیات فیزیکی ذاتی‌شان نشان می‌دهند.

برای ساخت یک رادار کوانتومی، محققان با استفاده از دستگاه ابررسانایی که «مبدل پارامتری جوزفسون» نام دارد، جفت‌های در هم تنیده‌ای از فوتون‌های مایکروویو (فوتون‌های کم انرژی) را تولید کردند.

سپس آن‌ها اولین فوتون یا همان فوتون سیگنال را به سمت شی‌ء مورد نظر فرستادند و بازتاب آن را مورد بررسی قرار دادند. در قدم بعدی فوتون دوم یا همان فوتون ساکن را با بازتاب فوتون اول تداخل داده تا مسافتی که فوتون سیگنال طی می‌کند مشخص شود و به این ترتیب مکان شیء مذکور را شناسایی کنند.

چنین متدی به تیم تحقیق اجازه داد تا با استفاده از تعداد اندکی فوتون، اشیا درون یک اتاق کوچک را شناسایی کند. از آنجایی که رادارهای متدوال برای عملکردشان نیاز به ساطع کردن امواج الکترومغناطیسی رادیویی قدرتمندی دارند، با چند فوتون نمی‌توان چنین کاری را انجام داد.

علاوه بر برآورده کردن الزامات انتشار کم امواج، رادارهای کوانتومی از مزیت پنهان شدن در امواج مایکروویو یک محیط کوچک هم بهره می‌برند که همین مسأله کار شناسایی و ردگیری آن‌ها را سخت‌تر می‌کند.

با توجه به ذات غیر تهاجمی این ابزار، تیم تحقیق به دنبال پتانسیل عملی رادار کوانتومی در کاربردهای پزشکی و امنیتی هستند. شبیر برزنجه محقق ارشد تیم در این‌باره گفته است:

آزمایشات ما نشان می‌دهد که این دستگاه به خاطر ماهیت غیر تهاجمی و بی‌ضرری که دارد می‌تواند در کاربردهای پزشکی از جمله عکس‌برداری بافت‌های انسان و یا اسپکتروسکوپی غیر مخرب پروتئین‌ها مورد استفاده قرار بگیرد.