Новият лазер може да пробива мъглата и да работи на дълги разстояния.

Изследователи разработват нов военен „квантов лазер“, който може да пробива мъглата и да работи на големи разстояния. DARPA (Американската агенция за перспективни изследователски проекти в областта на отбраната) е отпуснала безвъзмездна помощ в размер на 1 млн. долара за разработване на прототип на „квантов фотон-димерен лазер„. Тази технология използва квантово заплитане за комбиниране на светлинни частици и генериране на силно концентриран лазерен лъч.

Лазерите играят ключова роля във военните операции, сателитните комуникации, технологиите за насочване, системите за картографиране и проследяване, като например лидара. Конвенционалните лазери работят чрез стимулиране на електроните в атомите да осцилират в унисон. Когато тези електрони преминават от състояние с висока енергия в състояние с ниска енергия, те излъчват кохерентна светлина с еднаква дължина на вълната и еднаква фаза.

Използването на заплетени фотони позволява на квантовите димерни фотонни лазери да поддържат прецизност и мощност на големи разстояния и при неблагоприятни условия, се казва в изявлението на учените. Това прави квантовите лазери по-ефективни за военни приложения като наблюдение и сигурни комуникации в тежки условия.

Според ръководителя на проекта Джун-Цун Шен, доцент по електротехника и системно инженерство във Вашингтонския университет в Сейнт Луис:

„Фотоните кодират информация, докато пътуват, но атмосферата им влияе силно. Когато два фотона са свързани, те все още се влияят от атмосферата, но могат да се защитят взаимно, като запазят част от фазовата информация.“

Квантовият димерен фотонен лазер работи чрез свързване на двойки фотони чрез квантово заплитане. Квантовото заплитане е сложно явление в квантовата механика, при което две или повече частици се свързват по такъв начин, че едната частица моментално влияе върху състоянието на другата, независимо от разстоянието между тях. Свързани чрез квантово заплитане, фотонните димери действат като едно цяло, което улеснява манипулирането им и увеличава енергията и стабилността на лазера.

Предишно изследване на екипа на Шен, публикувано през декември 2020 г., показа как квантовата фотонна димерна лазерна технология може да подобри дълбочинното изобразяване на човешкия мозък. В това изследване са използвани фотонни димери за картографиране на сложните невронни структури. Технологията може да намери приложение и в квантовите компютри и телекомуникациите, което може да доведе до по-бързи и по-сигурни начини за предаване на данни.

Шен отбеляза: „Опитваме се да използваме свойствата на заплитането, за да създадем нещо иновативно. Заплитането ни позволява да правим много неща, за които само сме мечтали, и това е само върхът на айсберга“.

Новите квантови лазери са едно ново и много перспективно постижение.