הונחו היסודות למכ"ם הקוואנטום הראשון בעולם 

Photo illus. NIST Flickr

This post is also available in: English (אנגלית)

מכשיר מכ"ם שמבוסס על טכנולוגיית קוואנטום פועל בעוצמה כל כך נמוכה שאינו מייצר רעשי רקע, ויכול להתאים לישומים בתחומי הביטחון והרפואה. החוקרים טוענים כי הוא יוכל לשמש כמכ"ם באנרגיה נמוכה לטווח קצר למשימות ביטחון בסביבות סגורות ומאוכלסות.

אחד היתרונות של מהפכת הקוואנטום הוא היכולת לחוש את העולם בדרך חדשה. טכנולוגיית הקוואנטום משתמשת בתכונות המיוחדות של מכניקת הקוואנטום כדי לבצע מדידות, לייצר תמונות ועוד, שלא ניתן לשיג בדרך אחרת.

עד היום, כמעט כל הפיתוחים במחשוב, הצפנה, טלפורטציה ועוד בתחום הקוואנטום התבססו על אור נראה או כמעט-נראה.

החוקר שביר ברזאנג'ה ועמיתיו מהמכון למדע וטכנולוגיה באוסטריה השתמשו בגלי מיקרו סבוכים זה בזה כדי ליצור את מכ"ם הקוואנטום הראשון בעולם. המכשיר שלהם, שמסוגל לאתר עצמים ממרחק באמצעות מס' קטן של פוטונים בלבד, מעלה את הסיכוי לפיתוח מערכות מכ"ם חמקניות שפולטות רק כמות מעטה של קרינה אלקטרו-מגנטית שניתנת לאיתור, כך מדווח technologyreview.com.

החוקרים יצרו זוגות של פוטוני גלי מיקרו סבוכים והשתמשו במכשיר מוליכות-על בשם ממיר פרמטרי ג'וזפסון. 

הם הקרינו את הפוטון הראשון, שמכונה פוטון האות, לעבר עצם והקשיבו לרפלקציה.

בינתים, הם אחסנו את הפוטון השני, המכונה הפוטון הבטלן. כשהגיעה הרפלקציה היא התערבה בפוטון הבטלן ויצרה חתימה שמגלה עד כמה רחוק הגיע פוטון האות.

בעוד שמכ"מים קונבנציונליים אינם מצליחים לפעול ברמות אנרגיה נמוכות הכוללות מספרים קטנים של פוטוני גלי מיקרו, הרי שפוטונים סבוכים מתגברים על בעיה זו. החוקרים השוו את מכ"ם הקוואנטום שלהם עם מערכות קונבנציונליות שפעולות עם מספר נמוך דומה של פוטונים, והם טוענים כי ביצועי המערכת שלהם הרבה יותר טובים, אם כי לטווחים יחסית קצרים.

יתרון גדול טמון ברמות הנמוכות של קרינה אלקטרו-מגנטית שנדרשות לתהליך. "הניסוי שלנו מראה שקיים פוטנציאל כשיטה לא-פולשנית לסריקה ביישומים ביו-רפואיים, לדוגמא לדימות רקמות אנושיות או ספקטרוסקופיה של חלבונים בשיטה שלא הורסת אותם, " טוענים ברזאנג'ה ועמיתיו. לצד אלה קיים הישום כמכ"ם חמקני שקשה ליריב לגלות ברעש רקע.