Развитие стелс-технологий заставляет искать средства противодействия — развивать технологии раннего обнаружения малозаметных целей. Новым направлением на этом пути стала разработка радаров на основе квантовых явлений. Таким радарам нипочём погодные условия, расстояния и стелс-покрытия. Новая китайская разработка обещает в разы повысить распознавание малозаметных объектов.
Практически все предыдущие разработки квантовых радаров опирались на запутывание фотонов. В частности, в 2016 году китайская корпорация China Electronics Technology Group Corporation (CETC) показала прототип квантового радара на парах запутанных фотонов. Фотоны запутывались в криогенной системе, после чего один из них направлялся на детектор, а второй излучался в сторону цели. Если на пути фотона была цель, то он отражался и также фиксировался детектором. Система на выходе детектора подтверждала, что оба фотона из спутанной пары, что определялось по идентичности ряда параметров этих частиц. Вероятность появления случайных связанных фотонов (частиц) стремится к нулю, поэтому точно известно что, откуда и куда летело.
Проблема с подобными фотонными (оптическими) квантовыми радарами в том, что они работают на терагерцовых частотах. Для систем ПВО и для лучшего распространения сигнала в атмосфере, включая осадки, квантовый радар было бы желательно перевести на микроволновый (гигагерцовый) диапазон. В прошлом году подобное впервые сделала группа европейских учёных, но они тоже использовали связанные фотоны, которые модулировались микроволновым излучением.
Принцип работы радара на спутанных фотонах. Источник изображения: Science
Работа китайских учёных опиралась на совершенно иной механизм. Вместо фотонов специалисты из университета Цинхуа использовали квантовые свойства электронов, разогнанных до скорости, близкой к скорости света. Специальный ускоритель, больше похожий на пушку, а не на тарелку-радар в обычном представлении, разгонял электроны и придавал им определённые свойства — создавал что-то вроде микровихрей. Утверждается, что такие высокоэнергетические микровихри из электронов не теряют вращательный момент на огромных дистанциях и способны отражаться от стелс-объектов. В частности, новая технология позволила повысить отражение от стелс-объектов с 10 % до 95 %.
Самое важное, что новая технология позволит квантовым радарам работать в обычном радарном диапазоне на частотах 10 ГГц и 35 ГГц. Это упростит интеграцию в действующие системы, хотя пока эксплуатанты со скептицизмом воспринимают эти новшества. Сопутствующая квантовым радарам криогенная система не добавляет удобства в эксплуатации и обслуживании. Этого сторонятся даже военные. Что касается учёных, то они ждут предложений для постройки прототипа системы.
