Китайские исследователи представили научную работу, посвященную разработке наземного квантового радара. Уникальность системы заключается в её способности детектировать малозаметные космические объекты на колоссальном расстоянии — до 15 миллионов километров. Это почти в сорок раз дальше, чем расстояние от Земли до Луны. Хотя основное предназначение радара заявлено как планетарная защита, а именно поиск и отслеживание потенциально опасных астероидов, его возможности также распространяются на обнаружение искусственных объектов, таких как ракеты и спутники.
Ограничения классических радаров и квантовый прорыв
Принцип работы обычного радара основан на излучении радиоволн и анализе их отражения от цели. Эта технология эффективна на средних дистанциях, однако для увеличения дальности и чувствительности требуются гигантские антенны и источники энергии огромной мощности. Квантовый подход кардинально меняет эту парадигму, позволяя создавать высокочувствительные системы с компактными антеннами и значительно меньшим энергопотреблением.
Как работает квантовое обнаружение?
Ключевое отличие — в использовании отдельных квантов энергии, например, фотонов. Их квантовые свойства позволяют реализовать сверхточное обнаружение. Один из методов использует явление квантовой запутанности: пары связанных частиц разделяются, одна отправляется в сторону цели, а вторая остаётся в приёмнике. Отражённый от объекта сигнал можно выделить даже на фоне сильных помех, так как свойства связанной пары известны.
Обратите внимание: Японцы шокированы мощью российской ракеты Ангара-А5.
Кроме того, искусственно созданные кванты имеют отличительные признаки, что упрощает их идентификацию на фоне естественного фона.Преимущества и технологические сложности
Энергетическая эффективность — одно из главных достоинств: передача одиночного кванта требует несравнимо меньше энергии, чем работа мощного радиопередатчика. Теоретически, квантовый генератор можно интегрировать в существующие радиолокационные комплексы. Однако реализация технологии сопряжена с серьёзными инженерными трудностями. Для работы с квантовыми состояниями необходимы криогенные температуры, что создаёт сложности, особенно для военных, которым приходится развёртывать подобные системы в полевых условиях.
Гонка технологий: Китай, США и санкции
Развитие китайской программы столкнулось с препятствиями после того, как США ввели ограничения на поставки передовых криогенных систем в Китай. Это вынудило китайских учёных и инженеров разрабатывать собственные аналогичные установки, что, хотя и замедлило прогресс, в итоге привело к значительным и перспективным результатам.
Параллельно аналогичные исследования активно ведутся и в Соединённых Штатах. Компания Raytheon Technologies, например, работает над радаром, использующим квантовую запутанность для обнаружения наноспутников и других малозаметных орбитальных объектов, невидимых для традиционных систем.
Двойное назначение: оборона и безопасность
Хотя и Китай, и США, и другие технологически развитые страны в первую очередь преследуют военные цели, создавая средства обнаружения скрытных целей, нельзя недооценивать вклад этих разработок в глобальную безопасность. Защита планеты от космических угроз, таких как астероиды, становится всё более актуальной задачей, и передовые технологии квантового обнаружения могут сыграть в её решении ключевую роль.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Но он также может обнаруживать ракеты и спутники.