В КНР ученые разрабатывают квантовый радар для отслеживания опасных астероидов
Китайские ученые сообщили о своих достижениях в разработке наземной квантовой радиолокационной системы. Эта новейшая технология позволяет видеть даже небольшие космические объекты на расстоянии до 15 млн км, что почти в 40 раз дальше орбиты Луны.
Радиолокационная система будет использоваться для поиска опасных астероидов, а также для обнаружения ракет и спутников. Традиционные радиолокационные системы работают по принципу излучения радиоволн и приема отраженного сигнала от исследуемого объекта.
Это эффективно работает на коротких расстояниях, но по мере увеличения дальности и чувствительности требуются огромные антенны и мощные передатчики. Однако, по мнению ученых, законы квантовой физики позволяют обойти эти ограничения и добиться сверхчувствительных характеристик космических радаров, используя малое количество энергии и небольшие антенны.
Основная идея заключается в том, что квантовый радар будет работать с квантами энергии — отдельными частицами — и использовать их квантовые свойства для обнаружения. Например, если одну из двух связанных частиц, например, фотон света или квант СВЧ-энергии, направить в сторону объекта, то вернувшуюся частицу можно легко отделить от связанной пары даже в условиях сильного шума. Также можно легко обнаружить искусственно созданные кванты энергии, так как они будут отличаться от тех, что появились естественным путем.
Отправка одного кванта будет значительно дешевле с точки зрения энергоэффективности по сравнению с использованием мощного радиооборудования. Кроме того, можно интегрировать блок генерации связанных фотонов в существующую радиолокационную систему. Однако работа самого квантового блока требует сложных процедур, так как для этого необходимо добиться критического охлаждения узлов. Именно эта проблема вызывает недовольство военных, которым предстоит эксплуатировать криотехнологическое оборудование в полевых условиях.
Китайские ученые столкнулись с препятствием в разработке технологии квантовых радаров после того, как США ввели ограничения на продажу Китаю современных криогенных систем. Теперь китайские ученые должны разработать собственные аналоги таких систем, что приведет к задержке создания квантового радара. Однако, несмотря на это, уже получены обнадеживающие результаты.
