O desenvolvimento de tecnologias furtivas nos força a procurar contramedidas – desenvolver tecnologias para a detecção precoce de alvos sutis. Uma nova direção neste caminho foi o desenvolvimento de radares baseados em fenômenos quânticos. Esses radares não se preocupam com as condições meteorológicas, distâncias e cobertura furtiva. O novo desenvolvimento chinês promete aumentar significativamente o reconhecimento de objetos sutis.
Caças F-35 americanos furtivos. Fonte da imagem: Xinhua
Quase todos os projetos anteriores de radar quântico dependiam do emaranhamento de fótons. Em particular, em 2016, a China Electronics Technology Group Corporation (CETC) mostrou um protótipo de um radar quântico baseado em pares de fótons emaranhados. Os fótons foram emaranhados no sistema criogênico, após o qual um deles foi direcionado ao detector e o segundo emitido em direção ao alvo. Se houvesse um alvo no caminho do fóton, ele seria refletido e também registrado pelo detector. O sistema na saída do detector confirmou que os dois fótons eram de um par emaranhado, o que foi determinado pela identidade de vários parâmetros dessas partículas. A probabilidade do aparecimento de fótons (partículas) ligados aleatoriamente tende a zero, então sabemos exatamente o que, onde e para onde ele voou.
O problema com esses radares quânticos fotônicos (ópticos) é que eles operam em frequências terahertz. Para sistemas de defesa aérea e para melhor propagação de sinais na atmosfera, incluindo precipitação, seria desejável transferir o radar quântico para a faixa de microondas (gigahertz). No ano passado, um grupo de cientistas europeus fez isso pela primeira vez, mas também usou fótons ligados, que eram modulados por radiação de microondas.
O princípio de operação do radar de fótons emaranhados. Fonte da imagem: Science
O trabalho dos cientistas chineses contou com um mecanismo completamente diferente. Em vez de fótons, especialistas da Universidade de Tsinghua usaram as propriedades quânticas dos elétrons acelerados a uma velocidade próxima à da luz. Um acelerador especial, mais parecido com um canhão, e não como uma antena de radar na visão usual, acelerou os elétrons e deu a eles certas propriedades – criou algo como microvórtex. Argumenta-se que tais microvórtices de alta energia de elétrons não perdem torque em grandes distâncias e são capazes de ser refletidos por objetos furtivos. Em particular, a nova tecnologia aumentou o reflexo de objetos furtivos de 10% para 95%.
Mais importante ainda, a nova tecnologia permitirá que radares quânticos operem na banda de radar convencional em 10 GHz e 35 GHz. Isso simplificará a integração em sistemas existentes, embora até agora os operadores estejam céticos sobre essas inovações. O sistema criogênico que acompanha os radares quânticos não adiciona conveniência na operação e manutenção. Até os militares o evitam. Já os cientistas aguardam propostas para construir um protótipo do sistema.