Китайские ученые создают квантовый радар для отслеживания опасных астероидов

Радиолокационная система будет использоваться для поиска опасных астероидов, а также для детектирования ракет и спутников. Традиционные радиолокационные системы работают на принципе испускания радиоволн и получения отраженного сигнала от изучаемого объекта.

Это выполняется эффективно на коротких расстояниях, но с увеличением дальности и чувствительности, требуются огромные по размеру антенны и сильные передатчики. Однако, по словам ученых, законы квантовой физики позволяют обойти эти ограничения и достичь супер-чувствительных характеристик космических радаров, используя малые количества энергии и небольшие антенны.

Ключевая идея заключается в том, что квантовый радар будет работать с квантами энергии - одиночными частицами - и использовать их квантовые свойства для детектирования. Например, если отправить в сторону какого-либо объекта одну из двух связанных частиц, например, фотон света или квант энергии микроволнового диапазона, то можно легко выделить возвращенную частицу из связанной пары, даже в условиях сильных шумов. Также возможно легко обнаруживать искусственно созданные кванты энергии, так как они будут отличаться от тех, которые появились естественным путем.

Отправка одного единственного кванта будет существенно дешевле в энергоэффективном отношении, по сравнению с использованием мощного радиостанционного оборудования. Кроме того, можно интегрировать блок генерации связанных квантов в существующую радиолокационную систему. Тем не менее, работа самого квантового блока требует выполнения сложных процедур, так как для этого необходимо достигать критическое охлаждение узлов. Именно эта проблема вызывает недовольство у военных, которым придется эксплуатировать криотехнологическое оборудование в условиях поля.

Китайские ученые столкнулись с препятствием в развитии квантовых радарных технологий после того, как США ввели ограничения на продажу самых современных криогенных систем в Китай. Теперь китайские ученые должны разрабатывать свои собственные аналоги таких систем, что вызывает задержку в создании квантового радара. Однако, несмотря на это, уже получены обнадеживающие результаты.