依赖于“量子怪异”现象的技术，例如电子同时处于两个位置，本质上是脆弱的：最小的扰动都可能使这种不确定的状态“坍缩”为明确的结果。然而，现在物理学家已经证明，量子效应并非总是完全屈服于扰动——至少对于电磁噪声来说不是这样。
他们的技术，称为量子照明，可以使基于量子效应的方案在比现在嘈杂得多的环境中工作。它甚至可以使量子物理学在雷达等应用中发挥作用，而雷达现在依赖于经典物理学。
量子照明是最早在2008年由麻省理工学院（位于剑桥）的物理学家塞思·劳埃德提出的，作为提高雷达和其他探测远处物体方法灵敏度的一种途径。雷达的原理很简单：一个设备向环境中发射电磁波，然后监听回波，这些回波将标志着物体的存在。当存在大量电磁噪声时，问题就出现了——无论是来自环境中的热量，还是来自雷达自身的电路，这些噪声都会掩盖来自小型或非常遥远物体的微弱回波。
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劳埃德的想法是将从设备发出的光束与参考光束“纠缠”，这样，一个光束中的每个光子都将与另一个光束中的一个光子相匹配，就像两队行进中的士兵一样。任何噪声都将涉及随机进入的光子，这些光子可以被区分开并被忽略，因为它们缺乏相关的孪生体。劳埃德认为，通过这种方式过滤掉噪声，量子照明提供了一种探测使用非纠缠光束将不可见的物体的方法。
物理学家对劳埃德的理论结果感到惊讶。人们通常认为噪声会破坏纠缠。这就是为什么量子密码学——一种高度安全的信息共享方案——通常在光纤电缆内部进行的原因。但劳埃德计算出，即使存在噪声，纠缠的痕迹仍然可以保留。
现在，研究人员首次通过实验演示了劳埃德提出的方案的一个版本。这一成果由意大利都灵国家计量研究院的物理学家马可·热那维塞和他的同事们取得，发表在预印本服务器arXiv上，并将发表在《物理评论快报》Physical Review Letters上。
为了产生一对纠缠光束，研究人员将激光穿过“非线性”晶体，该晶体将入射光子束分成两束相关的、低能量的光子束。他们将其中一束光发送到参考探测器，另一束光发送到一个空间，并在空间旁边放置了一个主探测器。他们在附近添加了一个类似于迪斯科球的散射装置，以产生噪声。
当空间中没有物体时，光束直接穿过，热那维塞和他的同事们只记录到一些典型的背景噪声的随机光子相关性。然而，当他们在空间中放置一小块玻璃时，光子从玻璃上散射开来，探测器上相关的命中次数增加了10倍。为了验证这种信号确实是由量子照明引起的，研究人员用非纠缠光重复了实验。他们记录到的光子相关性很少，无论物体是否存在。
“这是一个很好的实验，也是试图证明这种效应的良好开端，”劳埃德说，尽管他指出他最初提出的方法略有不同，并且可能更强大。
热那维塞认为，这项实验挑战了量子方案非常容易受到噪声影响的普遍看法。事实上，已经有一些理论提案提出利用量子照明的基本物理原理来提高一些量子方案的鲁棒性，包括量子密码学。
“到目前为止，每个[量子]实验的执行都受到噪声的严格限制，”热那维塞说。“这种观点突出了在更现实的情况下使用量子协议的可能性。”