لیدارهای کوانتومی دستیار وسایل نقلیه بدون راننده، در پیدا کردن اجسام درخشان

لیدارهای کوانتومی دستیار وسایل نقلیه بدون راننده، در پیدا کردن اجسام درخشان

خودروهای بدون راننده می‌توانند از پالس‌های نور لیزر برای حس کردن اشیا و اندازه‌گیری فاصله آن ها استفاده کنند، اما این کار زمانی که بسیار روشن است یا نور زیادی از خودروهای نزدیک منعکس می‌شود، ممکن است با شکست مواجه شود.

خاموش کردن لیزرها برای ذرات نور کوانتومی می‌تواند جلوگیری از برخورد را برای خودروهای خودران آسان‌تر کند.

لایدار از نور لیزر برای تشخیص اشیا استفاده می‌کند، شبیه به نحوه استفاده رادار از امواج رادیویی. اما منابع نوری زیادی در یک جاده وجود دارند که می گ‌توانند در این تشخیص اختلال ایجاد کنند.” اگر می‌خواهید یک شی را در جهت خورشید تشخیص دهید، چنین مشکلی دارید. پس زمینه به قدری روشن است که سیگنال در نویز دفن می‌شود.”

در سنسورهای لیدار معمولی، لیزرها پالس‌های نوری ساطع می‌کنند که از اشیا بازتاب می‌شوند و به یک آشکارساز تبدیل می‌شوند. مدت زمانی که طول می‌کشد تا نور بازتاب شده به آشکارساز برسد، بستگی به این دارد که شی چقدر از آن فاصله دارد و این داده‌ها می‌توانند به نقشه تبدیل شوند.

محققان نور لیزر را از یک کریستال خاص عبور دادند تا دو فوتون یا ذرات نور که درهم تنیده شده بودند، ایجاد کنند. این بدان معنا بود که تغییر خواص کوانتومی یک فوتون، خواص فوتون دیگر را تغییر می‌داد.

این دو فوتون سپس وارد هزارتوی آینه‌ها و عدسی ها شدند که یکی از آن‌ها که فوتون کاوشگر نامیده می‌شود، دستگاه را ترک کرد و هر شی که با آن مواجه شد را بازتاب داد، در حالی که دیگری که فوتون مرجع نام داشت، به آشکارساز منتقل شد.

به لطف درهم تنیدگی، اطلاعات مربوط به برخورد فوتون کاوشگر با اشیا را می‌توان با اندازه گیری ویژگی‌های فوتون مرجع به دست آورد. از آنجا که فوتون‌ها جرم یا بار ندارند، تنها تحت شرایط شدید با یکدیگر تعامل می‌کنند، بنابراین حالت فوتون کاوشگر توسط فوتون‌های نور محیط تغییر نمی‌کند. این تیم در مجموعه ای از آزمایش‌ها دریافتند که لیدار تقویت شده کوانتومی در برابر تداخل نور بسیار انعطاف پذیرتر از لیدار سنتی است.