| Новости науки в Иркутской области | |
| 13.02.2023 |
|
|
Китай создаёт квантовый радар для отслеживания астероидов. Михаил Меркулов: Хорошо, что военные технологии применяются в мирных целях |
|
Китай, Иркутск, 13.02.23 (ИА «Телеинформ»), - Китайские учёные опубликовали , в которой сообщили о работе над наземной квантовой радарной установкой, способной разглядеть даже небольшие космические объекты на удалении до 15 млн км, что почти в 40 раз дальше орбиты Луны. Радар будет встроен в систему планетарной обороны для поиска опасных астероидов, хотя сможет также детектировать ракеты и спутники. Астроном Михаил Меркулов высоко оценил такую систему работы радара. Традиционно радар испускает радиоволновое излучение и улавливает отражение сигнала от изучаемого объекта. Это отлично работает на сравнительно коротких дистанциях, но по мере увеличения дальности и чувствительности требуются как гигантские по площади антенны, так и передатчики с запредельными мощностями. Законы квантовой физики, по словам исследователей, позволяют обойти эти ограничения и добиться сверхчувствительной работы космических радаров, обойдясь малыми энергиями и сравнительно небольшими антеннами, пишет . Всё дело в том, что квантовый радар будет оперировать порциями энергии, то есть одиночными частицами, используя для детектирования квантовые свойства этих частиц. Например, если в сторону объекта отправить одну из двух связанных частиц, например, фотон света или квант энергии микроволнового диапазона, то отражённую от далёкого объекта частицу из связанной пары будет легко выделить на фоне даже сильнейших шумов. Мы просто будем знать, что искать. Также легко будет детектировать искусственно созданные кванты энергии, поскольку они будут отличаться от появившихся естественным путём. Отправка одного-единственного кванта будет намного дешевле с позиции энергозатрат, чем работа мощного радиопередатчика. К тому же блок генерации связанных квантов можно встроить в обычную систему радиолокационного наблюдения. Правда, работа квантового блока будет нетривиальна сама по себе, ведь для этого необходимо охлаждение узлов до экстремально низких температур. Именно этот аспект больше всего не нравится военным, которым придётся эксплуатировать криогенные системы в полевых условиях. Некоторое препятствие в развитии квантовых радарных технологий китайские учёные ощутили после введения ограничений со стороны США на продажу в Китай самых современных криогенных систем. Теперь китайцам приходится самим создавать аналогичные установки. Это задерживает работы по созданию квантового радара, но обнадёживающие результаты уже получены. В США также работают над радаром на квантовом принципе. В частности, этим занята компания Raytheon Technologies. Raytheon разрабатывает радар с использованием эффекта квантовой запутанности для обнаружения на орбите наноспутников и других мелких объектов, которые невидимы для традиционных радарных систем. И Китай, и США, и другие страны в аналогичных работах преследуют сначала военные цели, но сбрасывать со счетов эти усилия для укрепления планетарной обороны тоже нельзя. Если на Землю будет лететь астероид «Судного дня», то земные конфликты станут ничем перед лицом потенциальной угрозы уничтожения из космоса.
– Хорошая новость, что технологии, еще недавно разрабатываемые для военных целей, начинают применять в мирных, исследовательских целях. Подобные технологии давно разрабатываются как минимум в США, России, Британии. С другой стороны, это еще раз показывает, какая огромная дистанция между теоретическими исследованиями (30-е годы прошлого века) и практическим применением. Никто тогда не мог представить, что квантовая запутанность может применяться как альтернатива радару. Обычные радары еще не существовали. В чем крутизна идеи. Принцип работы квантового радара следующий: спутывают две группы фотонов, так называемые сигнальные и контрольные. Сигнальные фотоны отправляются к изучаемому объекту, тогда как контрольные измеряются в относительной изоляции, вдали от помех. Когда сигнальные возвращаются, между ними и холостыми уже нет истинной спутанности, но небольшой объем корреляции остается. По ее сигнатуре ученые определяют наличие или отсутствие объекта. Контрольный квант позволяет нам распознать в принятом сигнале отправленный нами квант. Отделить его от шумов и т.д. За этой простотой стоит титанически сложная инженерия и не простая математика. Я еще рад тому, что развитие таких технологий приведет к росту потребности в Гелии-3. На Земле его мало. Появляется причина осваивать Луну, где его значительно больше.
Другие отзывы из Иркутска на мировые и российские новости:
Тэги: |
