La tecnica di acquisizione di immagini quantistiche annuncia il rilevamento indisturbato dei velivoli

Il disturbo dei segnali radar è una faccenda sempre più sofisticata. Esistono varie tecniche come annegare la frequenza radar con rumore o far cadere la pula per creare un falso riflesso. Ma i sistemi radar più avanzati possono aggirare questi stratagemmi.

Quindi un'idea più sofisticata è quella di intercettare il segnale radar e modificarlo in modo da fornire informazioni false sul bersaglio prima di rimandarlo indietro. È molto più difficile da superare in astuzia.

Ma oggi, Mehul Malik e compagni dell'Università di Rochester, nello stato di New York, dimostrano un modo per farlo.

Questi ragazzi basano la loro tecnica sulle proprietà quantistiche dei fotoni e in particolare sul fatto che ogni tentativo di misurare un fotone ne distrugge sempre le proprietà quantistiche.

Quindi la loro idea è usare fotoni polarizzati per rilevare e visualizzare gli oggetti. I fotoni riflessi possono ovviamente essere usati per costruire un'immagine dell'oggetto. Ma un avversario potrebbe intercettare questi fotoni e inviarli nuovamente in un modo che nasconda la forma dell'oggetto o lo faccia sembrare come se fosse altrove.

Tuttavia, un tale processo cambierebbe sempre le proprietà quantistiche dei fotoni come la loro polarizzazione. E quindi dovrebbe essere sempre possibile rilevare tale interferenza. Per inceppare il nostro sistema di imaging, l'oggetto deve disturbare il delicato stato quantico dei fotoni di imaging, introducendo così errori statistici che rivelano la sua attività, affermano Malik e co.

È più o meno esattamente come funziona la distribuzione delle chiavi quantistiche per la crittografia. L'idea qui è che qualsiasi intercettatore cambierebbe le proprietà quantistiche della chiave e così rivelerebbe la sua presenza. L'unica differenza nello scenario dell'imaging quantistico è che il messaggio viene inviato e ricevuto dalla stessa persona.

Malik e co hanno testato la loro idea facendo rimbalzare fotoni su un bersaglio a forma di aeroplano e misurando il tasso di errore di polarizzazione nel segnale di ritorno. Senza alcuna intercettazione, il sistema ha facilmente ripreso l'aereo.

Ma quando un avversario ha intercettato i fotoni e li ha modificati per restituire l'immagine di un uccello, l'interferenza è stata facile da individuare, affermano Malik e co.

Questa è un'impressionante dimostrazione del primo sistema di imaging che non può essere bloccato grazie alla meccanica quantistica.

Questo non vuol dire che la tecnica sia perfetta. Soffre delle stesse limitazioni che affliggono i primi sistemi crittografici quantistici, che sono teoricamente sicuri ma decifrabili nella pratica.

Ad esempio, invece di inviare singoli fotoni, il sistema di imaging quantistico invia impulsi di fotoni che contengono diversi fotoni. Uno o più di questi possono essere facilmente sottratti e analizzati da un avversario senza che nessun altro ne sia più saggio.

Tuttavia, esiste una gamma sempre più ampia di soluzioni per questi problemi per la distribuzione delle chiavi quantistiche che potrebbero aiutare a rendere più sicuro questo sistema di imaging quantistico.

Forse la cosa migliore è che questo tipo di sistema potrebbe essere facilmente messo in funzione ora. Le tecniche sono ben note e ampiamente utilizzate nei laboratori di ottica di tutto il mondo. Quindi non c'è motivo, questa sicurezza non può essere aggiunta in modo relativamente rapido ed economico ai sistemi di imaging esistenti.

Roba interessante!

Rif: arxiv.org/abs/12122.2605 : Imaging Quantum-Secured

nascondere