據國外媒體日前報道,美國科學(xué)家正利用光子的量子特性研發(fā)所謂的“量子雷達”,能夠發(fā)射抗干擾的雷達信號。傳統雷達容易受一系列技術(shù)干擾,例如投放金屬箔片、形成欺騙性反射和利用噪音干擾雷達頻率。先進(jìn)的雷達能夠克服這些干擾,但絕大多數先進(jìn)的雷達干擾器能夠截獲信號,而后返回假信息。
美國羅切斯特大學(xué)的一支研究小組經(jīng)研究發(fā)現,光子的量子特性可用于挫敗先進(jìn)的隱身技術(shù)。麻省理工學(xué)院的《技術(shù)評論》解釋說(shuō),這種新型雷達建立在這樣一個(gè)事實(shí)基礎之上,即任何測量光子的做法往往都會(huì )改變其量子特性。為了利用這種奇異的特性,羅切斯特大學(xué)的研究人員建議利用偏振光子探測物體和進(jìn)行成像。
如果隱身飛機試圖截獲這些光子并以某種方式反射以偽裝自己的方位,便會(huì )不可避免地改變光子的量子特性,進(jìn)而暴露干擾行為。研究人員在刊登于《應用物理學(xué)快報》上的研究論文中指出:“為了干擾我們的成像系統,目標物體必須破壞成像光子的微妙量子態(tài),由此產(chǎn)生的統計誤差將暴露它的活動(dòng)!
這項技術(shù)的工作原理與密碼系統的量子密鑰分發(fā)類(lèi)似——任何竊聽(tīng)者在竊聽(tīng)時(shí)都會(huì )改變密鑰的量子特性,進(jìn)而暴露他/她的存在。研究小組領(lǐng)導人、羅切斯特大學(xué)光學(xué)研究所的梅胡爾·馬利克通過(guò)讓一個(gè)外形類(lèi)似隱形轟炸機的目標物體反射光子并測量返回信號的偏振誤差率,測試這項技術(shù)。這一系統能夠在不進(jìn)行任何竊聽(tīng)情況下對敵方戰機進(jìn)行成像,即使敵方戰機截獲信號,進(jìn)行修改后返回圖像,量子雷達也能輕易戳穿這種伎倆。
不過(guò),研究人員也承認他們的新雷達系統仍不完美,它面臨著(zhù)與困擾早期量子密碼系統相同的局限性。