Техно

Британцы нашли способ обнаружения самолетов-невидимок

Международная команда ученых британского университета Йорка разработала уникальный квантовый радар, который способен находить объекты, невидимые для всех существующих ныне систем обнаружения. Подробности разработки опубликованы в свежем номере журнала Physical Review Letters

Фото: wikipedia.org

В основе работы революционного радара лежат законы "призрачной" квантовой механики, или явления квантовой запутанности, которое Альберт Эйнштейн в свое время назвал "призрачным действием на расстоянии". Суть явления заключается в том, что любое воздействие, оказанное на один из "запутанных" фотонов, проявляется и на другом.

Инновационный радар представляет собой гибридную систему, которая использует явление квантовой корреляции (запутанности) между лучами света и микроволнового излучения. Команда ученых Центра квантовых технологий университета Йорка, возглавляемая доктором Стефано Пирандолой, обнаружила, что если совместить конвертер из двух оптических впадин с наномеханическим генератором, то получится устройство для смешения оптического и микроволнового луча. Причем такой аппарат способен работать в двух режимах. При излучении сигнала он производит между лучами особую квантовую оптическо-микроволновую запутанность. А в режиме приема отраженных от объектов сигналов устройство преобразовывает потоки микроволнового диапазона излучения в обычные оптические лучи. Благодаря этому приборы самолетов потенциальных противников не фиксируют его как радар и не используют соответствующие средства маскировки и обмана систем обнаружения.

Квантовый радар может применяться не только для выявления самолетов-невидимок новейшего поколения, но и в биомедицине. Излучение квантового радара совершенно безвредно, что позволяет использовать его для неразрушающей диагностики тканей

Стефано Пирандола поясняет, что в традиционных радарах антенны создают направленный поток микроволнового излучения, сканируя с его помощью все охватываемое пространство. Обычно любой объект отражает часть микроволнового излучения обратно к источнику, и радар его фиксирует. Но объекты, имеющие благодаря особым технологиям малое значение эффективной площади отражения (например, так называемые самолеты-невидимки) или находящиеся в областях, создающих большой фоновый шум, практически не видны на экранах обычных радаров. Кроме того, подразделения радиоэлектронной борьбы применяют и более сложные методы. Одним из них является перехват сигнала радара и его изменение таким образом, что на радар поступает ложная информация о самой цели и ее местоположении. Квантовый же аналог максимально увеличивает чувствительность приемников, которые оперативно регистрируют и корректно идентифицируют даже самые слабые сигналы, вычленяя их из шквала мощнейших шумов и помех. Кроме того, делают они это настолько быстро, что перехватить и изменить сигнал невозможно.

Квантовый радар может применяться не только для выявления самолетов-невидимок новейшего поколения, но и в биомедицине. Излучение квантового радара совершенно безвредно, что позволяет использовать его для неразрушающей диагностики тканей. Новая технология способна заменить магнитно-резонансную томографию и другие методы исследования внутренних органов, при использовании которых человек получает значительную дозу вредного излучения. Разработчики квантового радара также считают, что технология внесет революционные изменения в методы диагностики онкологических заболеваний. Уже прошли эксперименты, в процессе которых устройство оперативно выявляло раковые клетки, идентифицируя их среди множества клеток в здоровых тканях.

У нового квантового радара есть все шансы вскоре выйти из стен лаборатории: разработку финансирует частный Leverhulme Trust, а также государственная организация The Engineering and Physical Sciences Council (EPSRC), выделяющая средства на наиболее перспективные инновации государственного значения. Сейчас квантовый радар существует в виде опытного образца, предполагается, что его "полноформатная" версия появится уже в конце нынешнего года.