我国科学技能大学郭光灿院士团队的孙方稳教授研讨组使用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强，研讨微波信号的勘探与无线波长精度的定位。相关研讨成果日前发表于《天然-通讯》。
根据微波信号丈量的雷达定位技能在自动驾驶、智能出产、健康检测、地质勘探等活动中得到广泛应用。量子信息技能为雷达技能的开展供给了新的解决方案。量子传感和精细丈量使用量子相干、相关等特性进步体系对物理量的丈量灵敏度，有望逾越传统丈量手法的精度。
此次研讨中，研讨组结合微纳米分辨力的固态体系量子传感与电磁场的深亚波长局域，开展了高灵敏度微波勘探和高精度微波定位技能。研讨组规划了金刚石自旋量子传感器与金属纳米结构组成的复合微波天线，将自由空间传达的微波信号搜集并会聚到纳米空间，然后经过勘探局域的固态量子探针状况对微波信号进行丈量。该办法将自由空间弱信号的勘探转换为对纳米标准下电磁场与固态自旋相互作用的勘探，将固态量子传感器的微波信号丈量灵敏度进步了3至4个量级。
为进一步使用高灵敏度的微波勘探完成高精度微波定位，研讨组搭建了根据金刚石量子传感器的微波干与丈量设备，经过固态自旋勘探物体反射微波信号与参阅信号的干与成果，得到物体反射微波信号的相位及物置信息。一起，研讨组使用固态自旋量子探针与微波光子屡次相干相互作用，完成了量子增强的方位丈量精度，到达10微米水平（约波长的万分之一）。
研讨人员介绍，与传统雷达体系比较，该量子丈量办法无须检测端的放大器等有源器材，降低了电子噪声等要素对丈量极限的影响。经过后续的研讨，可进一步进步根据固态自旋量子传感的无线电定位精度、采样率等目标，开展实用化固态量子雷达定位技能，逾越现有雷达的功能水平。