Onzichtbare radar met kwantumverstrengeling

Het was even stil rond de kwantumradar, maar daar is nu een einde aan gekomen met nieuw onderzoek. Met onzichtbare radargolven kunnen, als dit project slaagt, metingen worden gedaan zonder dat het slachtoffer wat merkt. Maar dat is niet alles. Het zou ook wel eens een oplossing kunnen zijn voor het schreeuwend gebrek aan radiofrequenties.

Hoe werkt de kwantumradar?

We schreven al eerder over een kwantumtheoretische doorbraak die ‘gemerkt licht’ mogelijk maakt. Saikat Guha van wapenfabrikant Raytheon in Cambridge in het Amerikaanse oostkust-deelstaatje Massachusetts stelt dat hij en zijn team er in zijn geslaagd tien bits per foton door te sturen. Dit is een duizendvoudige verbetering van het huidige record: één bit per honderd fotonen. De toename is bereikt door kwantumverstrengeling. Een foton wordt gesplitst in twee fotonen (dit kan met een optisch actief kristal) die met elkaar verstrengeld blijven. Op die manier krijg je als het ware gemerkt licht, waarbij niemand dan de waarnemer zelf weet dat het licht van hem afkomstig is. Door tegelijkertijd metingen te doen aan het weerkaatste en het niet-weerkaatste foton kan de waarnemer er achter komen of het foton al dan niet van hemzelf afkomstig is.

Extreem krachtige privecommunicatie
Dit principe kan je uiteraard ook gebruiken voor communicatie. Guha en de zijnen denken dat het mogelijk is met behulp van deze techniek de beruchte ‘fog of war’ die het chaotische strijdtoneel  kenmerkt, te omzeilen. Zelfs als vijandelijke troepen stoorzenders inzetten (ook explosies leveren omdat er ionen ontstaan veel elektrostatische ruis op), wordt het zo voor Amerikaanse militairen mogelijk om contact te houden met elkaar en de gevechtsleiding. De benodigde zendvermogens worden ook veel kleiner. Tegelijkertijd wordt de datatransmissiesnelheid veel groter. Dit maakt deze techniek uiteraard ook uiterst interessant voor civiel gebruik. Op dit moment is interferentie een enorm probleem. Je kan veel meer doen met dezelfde bandbreedte als iedere zender en ontvanger hun eigen afgeschermde kwantumkanaal hebben. Dit zou wel eens de fysische doorbraak kunnen zijn die nodig is voor echt grootschalige draadloze communicatie.

Militaire geheimhouding?
Uiteraard is de militaire gigant Raytheon, onder meer nauw betrokken bij de omstreden mega-radiozender HAARP, niet erg mededeelzaam over hoe deze techniek precies werkt, maar het schijnt mogelijk te zijn zelfs nadat de verstrengeling verbroken is, nog wat restinformatie uit het foton te halen. Deze restinformatie wordt klaarblijkelijk benut bij dit proces.

Bronnen:
New Scientist
Raytheon