Американское Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) инициировало разработку принципиально нового типа лазерного оружия. В рамках проекта выделено финансирование исследовательским группам из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Техасского университета A&M. Их цель — создать прототип «квантового фотонного лазера», который сможет эффективно работать в условиях, недоступных для современных систем: преодолевать помехи вроде тумана и сохранять высокую точность на больших дистанциях.
Ограничения современных лазеров
С момента изобретения в 1960 году лазеры стали ключевой технологией в военной сфере. Они используются для целеуказания, связи, навигации (лидары) и, в последнее время, как оружие направленной энергии для поражения дронов и ракет. Однако у этой технологии есть фундаментальный недостаток: лазерный луч — это концентрированный свет, а значит, его эффективность резко падает в неблагоприятных атмосферных условиях (туман, дым, экстремальные температуры) и на больших расстояниях из-за рассеивания.
Квантовый прорыв DARPA
Для решения этих проблем DARPA выделило 930 000 долларов на двухлетний исследовательский проект под руководством Юнг-Цунг Шена, эксперта по манипулированию светом. Основная идея проекта — использовать явление квантовой запутанности для создания более устойчивого и мощного лазерного луча. В отличие от традиционных лазеров, где свет генерируется за счёт синхронизированного излучения электронов, новый подход предполагает контроль над парами связанных фотонов.
Как работает квантовая запутанность в лазере
Квантовая запутанность — это уникальное явление, при котором состояния двух частиц (в данном случае фотонов) становятся взаимосвязанными, и изменение одной мгновенно влияет на другую, независимо от расстояния. Это явление, предсказанное Эйнштейном, Подольским и Розеном и экспериментально подтверждённое Аланом Аспектом (Нобелевская премия 2022 года), лежит в основе новой технологии.
Исследователи планируют создавать пары запутанных фотонов с разными длинами волн. Как объясняет Юнг-Цунг Шен, хотя атмосфера и вносит искажения, квантово-связанные фотоны могут «защищать» информацию друг о друге, сохраняя фазовую когерентность луча. Это позволит лучу меньше подвергаться влиянию помех.
Обратите внимание: Все больше украинцев обучаются в польских университетах. После окончания школы они хотели бы уехать дальше на Запад.
Практические цели и перспективы
Конечная цель проекта — разработка лазера, способного генерировать до одного миллиона пар запутанных фотонов в секунду и манипулировать их квантовыми состояниями. Такой аппарат теоретически сможет сохранять разрушительную мощность и хирургическую точность в любых погодных условиях и на оперативных дистанциях, что откроет новые возможности для систем противоракетной и противодроновой обороны.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) вновь разрабатывает беспрецедентное оружие.