211service.com
Quantum Imaging-techniek kondigt detectie van ongestoorde vliegtuigen aan
Het storen van radarsignalen is een steeds geavanceerdere aangelegenheid. Er zijn verschillende technieken zoals het verdrinken van de radarfrequentie met geluid of het laten vallen van kaf om een valse reflectie te creëren. Maar de meest geavanceerde radarsystemen kunnen deze listen omzeilen.
Dus een meer verfijnd idee is om het radarsignaal te onderscheppen en het zodanig te wijzigen dat het onjuiste informatie over het doel geeft voordat het wordt teruggestuurd. Dat is veel moeilijker te slim af.
Maar vandaag demonstreren Mehul Malik en vrienden van de Universiteit van Rochester in de staat New York een manier om het te doen.
Deze jongens baseren hun techniek op de kwantumeigenschappen van fotonen en in het bijzonder op het feit dat elke poging om een foton te meten altijd zijn kwantumeigenschappen vernietigt.
Dus hun idee is om gepolariseerde fotonen te gebruiken om objecten te detecteren en af te beelden. Gereflecteerde fotonen kunnen natuurlijk worden gebruikt om een afbeelding van het object op te bouwen. Maar een tegenstander kan deze fotonen onderscheppen en ze opnieuw verzenden op een manier die de vorm van het object verhult of het doet lijken alsof het zich ergens anders bevindt.
Een dergelijk proces zou echter altijd de kwantumeigenschappen van de fotonen veranderen, zoals hun polarisatie. En dus moet het altijd mogelijk zijn om dergelijke interferentie te detecteren. Om ons beeldvormingssysteem te blokkeren, moet het object de delicate kwantumtoestand van de beeldvormende fotonen verstoren, waardoor statistische fouten worden geïntroduceerd die de activiteit ervan onthullen, zeggen Malik en co.
Dat is min of meer precies hoe de distributie van kwantumsleutels voor cryptografie werkt. Het idee hier is dat elke afluisteraar de kwantumeigenschappen van de sleutel zou veranderen en zo zijn of haar aanwezigheid zou onthullen. Het enige verschil in het kwantumbeeldvormingsscenario is dat het bericht door dezelfde persoon wordt verzonden en ontvangen.
Malik en co hebben hun idee getest door fotonen van een vliegtuigvormig doelwit te laten stuiteren en het polarisatiefoutpercentage in het retoursignaal te meten. Zonder af te luisteren kon het systeem het vliegtuig gemakkelijk in beeld brengen.
Maar toen een tegenstander de fotonen onderschepte en ze aanpaste om een afbeelding van een vogel terug te sturen, was de interferentie gemakkelijk te herkennen, zeggen Malik en co.
Dat is een indrukwekkende demonstratie van het eerste beeldvormingssysteem dat onbreekbaar is dankzij de kwantummechanica.
Dat wil niet zeggen dat de techniek perfect is. Het lijdt aan dezelfde beperkingen die vroege kwantumcryptografische systemen teisteren, die theoretisch veilig zijn maar in de praktijk te kraken.
In plaats van losse fotonen te sturen, zendt het kwantumbeeldvormingssysteem bijvoorbeeld fotonpulsen uit die meerdere fotonen bevatten. Een of meer hiervan kunnen gemakkelijk door een tegenstander worden overgeheveld en geanalyseerd zonder dat iemand anders er wijzer van wordt.
Er zijn echter steeds meer oplossingen voor deze problemen voor de distributie van kwantumsleutels die kunnen helpen dit kwantumbeeldvormingssysteem veiliger te maken.
Misschien wel het beste van alles, dit soort systeem kan nu gemakkelijk aan het werk worden gezet. De technieken zijn bekend en worden veel gebruikt in optische laboratoria over de hele wereld. Er is dus geen reden, deze beveiliging kan niet relatief snel en goedkoop worden toegevoegd aan bestaande beeldvormingssystemen.
Interessante dingen!
Referentie: arxiv.org/abs/1212.2605 : Quantum-beveiligde beeldvorming