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量子雷達(dá) 欲破隱身戰(zhàn)機(jī)神話

2013年01月16日 14:44   來(lái)源:中國(guó)航空?qǐng)?bào)   
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  自古以來(lái),戰(zhàn)場(chǎng)上的偵察與反偵察都是針鋒相對(duì)的,因而該領(lǐng)域也一直都是新技術(shù)大量應(yīng)用的集中地。在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上,隨著技術(shù)的快速發(fā)展,偵察與反偵察越來(lái)越多地體現(xiàn)為隱身與反隱身的較量,一方的技術(shù)進(jìn)步相應(yīng)地也成為促進(jìn)另一方技術(shù)進(jìn)步的推手。自世界上第一種隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117出現(xiàn)之后,如何探測(cè)和防御它已經(jīng)成為各國(guó)都必須面對(duì)的問(wèn)題。而美國(guó),除了要發(fā)展出世界一流的隱身技術(shù)之外,還希望擁有世界一流的反隱身技術(shù),無(wú)論是空中還是地面。

  不久前,據(jù)美國(guó)國(guó)內(nèi)媒體透露,美國(guó)的研究人員正在試驗(yàn)利用光子的量子特性對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像以創(chuàng)建可抗干擾的雷達(dá)信號(hào),通過(guò)這項(xiàng)新技術(shù)可以探測(cè)到各種類型的雷達(dá)隱身物體,解碼光子的量子特征確保該信號(hào)的真實(shí)性。目前,各國(guó)所使用的常規(guī)雷達(dá)容易受到一系列技術(shù)干擾,從箔條干擾形成虛假的信號(hào)到將雷達(dá)致盲,或者通過(guò)改變機(jī)體外形達(dá)到降低雷達(dá)回波的目的。而當(dāng)前一些國(guó)家裝備的最先進(jìn)的防空雷達(dá),雖然可以對(duì)付一些欺騙雷達(dá)的措施,但是世界上最先進(jìn)的雷達(dá)干擾機(jī)能夠截獲雷達(dá)信號(hào),并發(fā)送虛假的信息。

  所以,創(chuàng)建一種不受干擾的雷達(dá)信號(hào)技術(shù),就成為對(duì)付雷達(dá)干擾機(jī)的關(guān)鍵所在。在美國(guó)的這項(xiàng)研究中,工程師們使用新型偵測(cè)技術(shù)能夠揭穿頻率干擾等反制手段,來(lái)自紐約羅徹斯特大學(xué)的研究小組展示了如何通過(guò)光子的量子特性來(lái)獲得先進(jìn)的反隱身技術(shù)。對(duì)此,麻省理工學(xué)院的科學(xué)家評(píng)論認(rèn)為,這項(xiàng)新的偵測(cè)技術(shù)所依賴的原理就是任何嘗試測(cè)量光子的努力都會(huì)破壞其量子特征,由此就可通過(guò)破壞原來(lái)光子的量子特征來(lái)重新模擬出虛假的光子屬性,以達(dá)到欺騙目的。

  也就是說(shuō),在工作工程中,倘若隱身飛機(jī)設(shè)法阻止這些光子,并通過(guò)重新發(fā)送這些光子的方法達(dá)到隱藏自身的目的,這些隱身飛機(jī)將不可避免地改變這些光子的量子特性,從而顯示出所有受干擾痕跡。正如參與研究的人員所說(shuō),“為了阻止我們的成像系統(tǒng),物體必須干擾到成像光子中,微妙的量子狀態(tài),這樣一來(lái),物體就會(huì)犯數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,從而暴露自己的活動(dòng)情況!

  應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中,如果一架隱身飛機(jī)通過(guò)攔截光子并重新發(fā)送虛假信號(hào)實(shí)現(xiàn)隱身,那雷達(dá)回波僅相當(dāng)于一只鳥的大小就可以掩蓋自身的真實(shí)位置,但量子雷達(dá)在這一欺騙過(guò)程中也同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的蹤跡。這項(xiàng)新發(fā)明在技術(shù)工程上也有相似的運(yùn)用,比如可以用類似的方式進(jìn)行量子密鑰加密,通過(guò)改變密鑰的量子屬性來(lái)達(dá)到目的。來(lái)自羅徹斯特光學(xué)研究所的科學(xué)家梅胡爾·馬利克(Mehul Malik)利用該技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程隱身轟炸機(jī)進(jìn)行反射光子測(cè)試實(shí)驗(yàn),測(cè)量反射信號(hào)的極化錯(cuò)誤率。

  研究人員計(jì)劃將該技術(shù)用于識(shí)別隱身作戰(zhàn)飛機(jī),當(dāng)截獲到敵方防空雷達(dá)信號(hào)時(shí),將信號(hào)的量子特征進(jìn)行修改,并自動(dòng)形成一只鳥的信號(hào)發(fā)送往敵方雷達(dá),這樣似乎可以達(dá)到傳統(tǒng)的隱身目的,但新型量子雷達(dá)卻很容易揭穿這一詭計(jì)。麻省理工學(xué)院的研究人員認(rèn)為這是第一次使用量子力學(xué)研制的成像系統(tǒng),成果是令人印象深刻的,可以不受到任何雷達(dá)干擾措施的影響。據(jù)參與這項(xiàng)研究的人員透露,量子雷達(dá)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室是完全可以實(shí)現(xiàn)的,其所用的設(shè)備也已經(jīng)經(jīng)過(guò)了實(shí)用測(cè)試,但要裝備軍隊(duì)用于實(shí)戰(zhàn)還有許多問(wèn)題需要解決。

(責(zé)任編輯:王飛)



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