Kvanteradar vil afsløre stealth-fly

Stealth-fly i det canadiske arktis vil ikke være match for et nyt kvanteradarsystem.

Forskere ved University of Waterloo er ved at udvikle en ny teknologi, der lover at hjælpe radaroperatører med at skære igennem kraftig baggrundsstøj og isolere objekter – inklusive stealth-fly og missiler – med uovertruffen nøjagtighed.

"I Arktis, rumvejr såsom geomagnetiske storme og soludbrud forstyrrer radardrift og gør effektiv identifikation af objekter mere udfordrende, " sagde Jonathan Baugh, et fakultetsmedlem ved Institute for Quantum Computing (IQC) og en professor i Institut for Kemi, der sammen med tre andre forskere ved IQC og Waterloo Institute for Nanotechnology (WIN) leder projektet. "Ved at gå fra traditionel radar til kvanteradar, vi håber ikke kun at skære igennem denne støj, men også for at identificere objekter, der er specielt designet til at undgå detektion."

Stealth-fly er afhængige af speciel maling og kropsdesign til at absorbere og afbøje radiobølger - hvilket gør dem usynlige for traditionel radar. De bruger også elektronisk jamming til at sumpe detektorer med kunstig støj. Med kvanteradar, i teorien, disse fly vil ikke kun blive afsløret, men også uvidende om de er blevet opdaget.

Teknologi til at forbedre det nationale forsvar

Kvanteradar bruger en sanseteknik kaldet kvantebelysning til at detektere og modtage information om et objekt. I sin kerne, det udnytter kvanteprincippet om sammenfiltring, hvor to fotoner danner en forbundet, eller indviklet, par.

Metoden virker ved at sende en af ​​fotonerne til et fjernt objekt, mens du beholder det andet medlem af parret. Fotoner i retursignalet kontrolleres for afslørende signaturer af sammenfiltring, tillader fotoner fra den støjende miljømæssige baggrund at blive kasseret. Dette kan i høj grad forbedre radarens signal-til-støj i visse situationer.

Men for at kvanteradar kan fungere i marken, forskere skal først realisere en hurtig, on-demand kilde til sammenfiltrede fotoner.

"Målet for vores projekt er at skabe en robust kilde af sammenfiltrede fotoner, der kan genereres ved et tryk på en knap, " sagde Baugh.

Til dato, kvantebelysning er kun blevet udforsket i laboratoriet. Canadas regering, under Department of National Defence's All Domain Situational Awareness (ADSA) Science &Technology-program, investerer 2,7 millioner dollars for at fremskynde brugen på området.

De 54 North Warning System (NWS) radarstationer, baseret i Arktis og drives af North American Aerospace Defence Command (NORAD), nærmer sig slutningen af ​​deres levetid og skal muligvis udskiftes allerede i 2025.

"Dette projekt vil give os mulighed for at udvikle teknologien til at hjælpe med at flytte kvanteradar fra laboratoriet til marken, " sagde Baugh. "Det kan ændre den måde, vi tænker om national sikkerhed på."