Bat na kierowców: kwantowy radar nie do oszukania
Naukowcy konstruują nowy typ radaru policyjnego - opartego na zasadach mechaniki kwantowej. System ten ma służyć również w nowego typu radarach wojskowych i przeciwlotniczych, przeznaczonych do wykrywania obiektów zamaskowanych oraz samolotów bezzałogowych, które naśladują wzór lotu ptaków drapieżnych – poinformowały New Scientist i University of Rochester.
Obecnie stosowane systemy odległościomierzy radarowych i laserowych (lidary) działają na prostej zasadzie pomiaru czasu powrotu do źródła sygnału odbitego od przeszkody. Rozwiązanie to jest także wykorzystywane do pomiaru kształtu i pozycji obiektu obserwowanego, co pozwala na wstępną identyfikację, jako samolotu pasażerskiego, wojskowego, czy ptaka oraz określenie szybkości.
Systemy antyradarowe używane w bardziej rozbudowanej wersji przez lotnictwo wojskowe, oszukują te radary, dostrajając się do nich i wysyłając wiązkę fotonów o tej samej częstotliwości co fala odbita. Na tej zasadzie działają antyradary samochodowe operujące tylko na częstotliwościach używanych przez większość radarów policyjnych.
Zespół naukowców z University of Rochester pod kierownictwem prof. Mehula Malika postanowił opracować urządzenie do pomiaru odległości i kształtu przedmiotu, którego nie można oszukać wiązką fotonową. W tym celu wykorzystano rozwiązanie pozwalające na polaryzację każdego fotonu, w jeden dwóch możliwych sposobów, w zależności od jego kolejności w wiązce. Nowy system radarowo-lidarowy mierzy polaryzację powracających fotonów. Aby go oszukać, trzeba posłużyć się fałszywą wiązką spolaryzowanych fotonów. Jednak przy nieznanej prawidłowej sekwencji fotonów jest to niemożliwe. Jak wynika z zasad mechaniki kwantowej, próba zmierzenia wiązki wychodzącej z urządzenia kwantowego –. w tym przypadku radaru czy urządzenia radarowo-lidarowego – całkowicie zmienia stan fotonów w wiązce, zmieniając ich polaryzację. Stąd wiązka odbita będzie miała także częściowo zmienioną, fałszywą polaryzację.
W testach laboratoryjnych pomiar bombowca klasy stealth wykonany tą techniką przez nowy typ urządzenia radarowo-lidarowego wykazał błąd mniejszy od 1 proc., mimo iż bombowiec posługiwał się antyradarem aby udawać ptaka drapieżnego. Fotony emitowane przez niego posiadały złą polaryzację. Jak powiedział New Scientist prof. Vadim Makarov z University of Waterloo w Kanadzie działający tego typu system "byłby świetny", jednak konieczne jest sprawdzenie, czy w warunkach naturalnych nie dochodzi do samoistnej zmiany polaryzacji fotonów.
