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Un radar 100 fois plus précis grâce à une technique quantique

Un radar 100 fois plus précis grâce à une technique quantique

Technologies |
Par Nick Flaherty



Des chercheurs américains affirment avoir réalisé une percée fondamentale qui accroît les performances des systèmes radar grâce à la superposition quantique.

Les chercheurs de l’université Chapman et d’autres institutions améliorent la résolution de la distance entre les objets dans une avancée majeure pour le radar, démontrant une résolution de la distance plus de 100 fois supérieure à la limite longtemps supposée.

Cela rompt le compromis traditionnel entre la résolution et la longueur d’onde, permettant aux opérateurs d’utiliser de grandes longueurs d’onde et d’obtenir une résolution spatiale élevée.

Cette première expérience visant une démonstration de principe ouvre un nouveau domaine de recherche avec de nombreuses applications possibles qui peuvent créer une technologie de rupture dans l’industrie du radar, depuis les voitures sans conducteur ou la détection médicale jusqu’aux technologies des processus industriels.

« Nous pensons que ce travail ouvrira la voie à une multitude de nouvelles applications et améliorera les technologies existantes », déclare John Howell, chercheur principal. « La possibilité d’un déminage humanitaire efficace ou d’une détection médicale non invasive à haute résolution est très motivante », a-t-il déclaré.

Howell et une équipe de chercheurs de l’Institut d’études quantiques de l’université Chapman, de l’université hébraïque de Jérusalem, de l’université de Rochester, de l’Institut Perimeter et de l’université de Waterloo ont utilisé des fonctions utilisant la superposition de formes d’ondes spécialement conçues pour mesurer des variations extrêmement faibles de la forme d’onde afin de prédire avec précision la distance entre deux objets, tout en étant résistant aux pertes d’absorption.

Le radar de rupture utilise des impulsions personnalisées pour générer un nouveau type d’impulsions superposées, créant une onde composite avec des caractéristiques uniques de sous-longueur d’onde qui peuvent être utilisées pour calculer la distance entre les objets.

« Dans le domaine de la radiotechnique, les interférences sont un gros mot et sont considérées comme un effet néfaste. Ici, nous renversons cette attitude et utilisons les effets d’interférence des ondes pour dépasser de plusieurs ordres de grandeur la limite de portée des radars », explique Andrew Jordan, directeur des études quantiques à l’université Chapman.

« Dans la détection radar à distance, seule une petite partie du rayonnement électromagnétique est renvoyée au détecteur. Les formes d’onde personnalisées que nous avons conçues ont la propriété importante d’être autoréférencées, de sorte que les propriétés de la cible peuvent être distinguées de la perte de signal ».

« Nous nous efforçons maintenant de démontrer qu’il est possible de mesurer non seulement la distance entre deux objets, mais aussi entre plusieurs objets ou de procéder à une caractérisation détaillée des surfaces », a déclaré M. Howell.

L’article est disponible à l’adresse suivante : journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.053803.

www.chapman.edu

 

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