一个国际物理学家团队在最新一期《科学进展》杂志撰文称，他们研制出一款新的雷达原型，该原型使用量子纠缠探测目标，有望对生物医学和安全行业产生重大影响。

据物理学家组织网近日报道，这款原型设备由来自奥地利、美国和意大利的研究人员携手开发，也被称为量子雷达，使用了名为“微波量子照明”的新型探测技术，该技术利用纠缠的微波光子作为探测方法。这款设备能在嘈杂的热环境中探测物体，而传统雷达系统身处此类环境经常会发生故障，因此有望广泛应用于超低功耗生物医学成像和安全扫描仪等领域。

研究人员解释道，最新设备使用量子纠缠作为一种新的检测形式。量子纠缠即两个粒子相互影响的现象，这种影响不受距离的限制，即使相距遥远，一个粒子的变化仍会瞬间影响另外一个粒子。

在研制这款设备时，研究人员没有使用普通微波，而是让两组光子——信号光子和闲置光子发生纠缠。信号光子朝探测目标发出，而闲置光子则在相对隔离、没有干扰和噪声的环境下被测量。当信号光子被反射回来时，信号光子与闲置光子间的真实纠缠消失了，但少量相关性保留下来，从而创建出一个描述目标物体是否存在的特征或图案，整个探测与环境噪声无关。

这项研究主要作者沙比尔·巴尔赞耶说：“我们所展示的是微波量子雷达的概念证明。利用在比绝对零度（零下273.14摄氏度）高千分之一摄氏度下产生的量子缠结，我们能在室温下检测出低反射率物体。”

尽管量子纠缠从本质上来说非常脆弱，但该设备相比传统雷达技术具有一些优势。例如，在低功率水平下，传统雷达系统的灵敏度较差，因为它们很难区分物体反射的辐射与自然产生的背景辐射；而量子照明则解决了这个问题，因为信号和闲置光子之间拥有相似性（由量子纠缠产生），这使它能更高效地区分信号光子（从目标物体接收）与环境内产生的噪声。

新技术可检测阿尔茨海默病早期预警信号

美国杜克大学研究人员开发出一种新的成像技术，能够检测视网膜各层的厚度和纹理。他们近日在《科学报告》杂志线上版发表研究报告称，视网膜纹理可以提供阿尔茨海默病的早期生物标记，而其开发的成像技术则可帮助发现这一预警信号。

阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病，其患病风险会随着年龄的增长而显著增加。该病引起的神经元和突触损失会导致认知障碍和痴呆，影响患者的生活质量。目前，对阿尔茨海默病的诊断都是在患者开始表现出认知能力减退症状后才进行的，诊断手段主要是磁共振成像和正电子发射计算机断层扫描，成本高昂。

如果能够找到可以用作该疾病预警信号的生物标记，对疾病进行早期诊断，就可以通过药物、锻炼等早期干预措施阻止疾病发展，提高患者的生活质量。有许多研究人员在进行这方面的研究，而视网膜则被认为是能提供这种生物标记的一个研究目标。因为有研究表明，阿尔茨海默病会引起视网膜结构改变，最明显的是会导致视网膜顶层变薄。

此次，杜克大学研究人员开发出一种多模式相干成像技术，将光学相干断层扫描（OCT）与角分辨低相干干涉法结合起来。利用该技术，研究人员能够获取仅凭OCT无法获得的有关视网膜每一层的厚度和结构信息。

他们通过阿尔茨海默病小鼠模型研究发现，患病小鼠的视网膜中最顶层会明显变薄，其神经元表现出结构纹理的变化。研究人员认为，这些组织纹理特征的变化可以作为阿尔茨海默病的早期生物标记。

研究人员指出，阿尔茨海默病早期生物标记的检测有助于对该疾病进行早期干预，从而减缓患者认知功能衰退的速度。他们的研究数据表明，视网膜纹理结构的变化具有作为阿尔茨海默病早期生物标记的潜力，而其所开发的组合成像系统提供了独特的分析功能，会让病理视网膜的检测更简单直接。