Anonim

Kvantu radars, lai padarītu slepenās tehnoloģijas neefektīvas

Militārā

David Szondy

2018. gada 26. aprīlis

2 attēli

Jauns kvantu radars novērsīs nemierīgo lidmašīnu gandrīz neredzamo, piemēram, B-2 Spirit bumbvedēju (Credit: USAF)

Stealth tehnoloģija nākotnē var nebūt ļoti slepens, pateicoties Kanādas Nacionālās aizsardzības departamenta projektam par 2, 7 miljoniem ASV dolāru, lai izstrādātu jaunu kvantu radaru sistēmu. Projekts, ko vadīja Džonatans Baughs no Vaterlo universitātes Quantum Computing institūta (IQC), izmanto kvantu satricinājuma fenomenu, lai iznīcinātu smagos fona trokšņus, tādējādi uzvarot maskēšanās pretradaru tehnoloģijas, lai atklātu ienākošos gaisa kuģus un raķetes ar daudz lielāka precizitāte.

Kopš modernā maskēšanās pirmā pasaules kara laikā militāro spēku spēki ir bijuši pastāvīgā sacensībā starp progresīvākiem sensoriem un efektīvākām slepenajām tehnoloģijām. Izmantojot kompozītmateriālus, jaunus ģeometrijas, kas ierobežo mikroviļņu atstarojumus, un īpašas radara absorbējošas krāsas, mūsdienu slepenie lidaparāti ir spējuši samazināt savus radara profilus, salīdzinot ar neliela putna raksturojumu, ja tos var redzēt vispār.

Šo slepkavību pastiprina mūsdienu radaru traucējumu un maldināšanas tehnoloģijas un dabas parādības. Faktiski viens no iemesliem, kādēļ Kanādas Nacionālās aizsardzības departaments īsteno kvantu radara projektu, ir tas, ka papildus tam, ka Kanāda atrodas uz rietumiem vērstu stratēģisko uzbrukumu robežas, tā ir arī ārkārtīgi naidīgā reģionā parastajiem radariem.

"Arktikā kosmosa laika apstākļi, piemēram, ģeomagnētiskas vētras un saules starojuma avoti, traucē radara darbību un objektu efektīvu identificēšanu apgrūtina, " saka Baugh. "Pārejot no tradicionālajiem radariem uz kvantu radaru, mēs ceram ne tikai samazināt šo troksni, bet arī identificēt objektus, kas ir īpaši izstrādāti, lai izvairītos no atklāšanas. "

Parastais radars cieš no universālas visu radiosakaru un atklāšanas problēmas, kas ir signāla / trokšņa attiecība. Tas ir, ja ar signālu, kuru mēģināt atklāt, ir pārāk daudz izlases trokšņu, tas nav svarīgi, cik daudz jūs skaļumu ieslēdzat. Tas tikai izgaismo troksni.

No otras puses, kvantu radars apiet to, izmantojot kaut ko sauc par kvantu apgaismojumu, lai filtrētu troksni, padarot izejošos fotonus, kas veido identificējamo radara signālu. To dara, izmantojot kvantu sajaukšanas principu. Tas ir, kad tiek ģenerēti vai izveidoti divi fotoni, lai mijiedarbotos tā, ka to īpašības ir savstarpēji saistītas. Ja tas notiks, ja jūs varat noteikt viena fotona stāvokli, impulsu, spin vai polarizāciju, varat noskaidrot sava partnera papildu stāvokli, impulsu, spinšanos vai polarizāciju.

Šī rezultāta iznākums ir tāds, ka, fotografējot vienu fotonu no radiolokatora un saglabājot savu pāri, ir iespējams nofotografēt neparedzētos fotonus no atgriešanās staru kūļa. Tādā veidā tiek novērsts fona troksnis un elektroniska traucējumu novēršana, un radara attēls kļūst pietiekoši skaidrs, lai noteiktu pat vismodernāko slepeno kuģi.

IQC izstrādātais kvantu radars šobrīd ir tikai Nacionālās aizsardzības departamenta Informācijas par situāciju visās jomās (ADSA) zinātnes un tehnoloģiju programmas laboratorijā, taču ir cerība, ka tā būs pietiekami nobriedusi, lai aizstātu Ziemeļamerikas aerokosmiskās aizsardzības komandas (NORAD) pašreizējā 54 Ziemeļu brīdinājuma sistēmas (NWS) radara stacijas Arktikā, kuras var būt nepieciešams nomainīt no 2025. gada.

"Šis projekts ļaus mums attīstīt tehnoloģiju, kas palīdzēs pārvietot kvantu radaru no laboratorijas uz jomu, " saka Baugh. "Tas varētu mainīt mūsu domāšanu par valsts drošību. "

Avots: Vaterlo universitāte

Jauns kvantu radars novērsīs nemierīgo lidmašīnu gandrīz neredzamo, piemēram, B-2 Spirit bumbvedēju (Credit: USAF)

Jonathan Baugh un Francois Sfigakis kvantu skaitļošanas institūtā Waterloo (kredīts: University of Waterloo)

Ieteicams Redaktora Izvēle