Radarele cu dezvolatre cuantică vor avea o sensibilitate îmbunătățită, în special în detectarea țintelor cu secțiuni transversale radar minime și semnale reflectate slabe. Ceasurile cuantice ar putea rafina acuratețea GPS-ului la nivelul de picosecundă, iar traductoarele cuantice ar putea îmbunătăți eficiența în sarcinile complexe de procesare a semnalului.
Companii precum Honeywell și British Telecom dezvoltă și testează deja aceste tehnologii. În prezent, cele două tehnologii promițătoare în acest domeniu se bazează pe atomi Rydberg și pe centrele de azot vacante (Nitrogen-Vacancy, NV), ambele aplicabile pentru scanarea și recepția frecvențelor radio (RF) în bandă îngustă și largă.
Atomii Rydberg implică excitarea unui electron la niveluri ridicate de energie folosind lasere cu reglare fină, transformând astfel atomul într-un dipol electric extrem de sensibil. Această sensibilitate permite atomului să răspundă specific la semnale de radiofrecvență, în funcție de nivelul de energie al electronului excitat. În principal, câmpul de radiofrecvență extern determină dezexcitarea electronului, emițând un foton ce poate fi ușor detectat opric.
Centrele NV reprezintă defecte artificiale create în rețeaua atomică a unui diamant, formatăe dintr-un atom de azot adiacent unei poziții în care lipsește un atom de carbon. Această structură produce o stare electronică unică, cu un electron nepereche care poate fi manipulat și citit. Când se aplică o variație (gradient) de câmp magnetic, centrii NV devin sensibili la câmpurile RF. Modificările în câmpul RF afectează rezonanța în fluorescență, care este detectabilă optic.
Aceste tehnologii oferă sensibilitate ridicată la câmpurile electromagnetice, rezistență îmbunătățită la interferențe și bruiaj, capacități de autocalibrare și senzori de dimensiuni mici. Ele permit, de asemenea, o adaptabilitate largă și rezistență la impulsuri electromagnetice puternice.
Ceasuri cuantice: Indicarea timpului de ultra-înaltă precizie
Ceasurile cuantice, în special cele bazate pe retele optice și tehnologii cu ioni prinși, marchează un salt substanțial față de ceasurile atomice tradiționale, intrând în domeniul cronometrării de ultra-înaltă precizie.
Ceasul cu logică cuantică, de exemplu, a atins o inexactitate fracționară a frecvenței de doar 9,4 × 10-19 începând cu 2019. Aceasta se traduce printr-o abatere de timp de doar o secundă la 33 de miliarde de ani, cu aproximativ trei ordine de mărime mai precis decât ceasurile cu atomice.
Ceasurile cuantice au două aplicații principale. În primul rând, sunt utilizate pentru distribuirea timpului precis în sisteme/rețele globale precum GPS-ul, iar în al doilea rând, ceasurile cuantice portabile, deși mai puțin precise, sunt folosite pentru măsurătorile locale independente la care sincronizarea precisă este esențială. Acestea din urmă, prin precizia lor ridicată, îmbunătățesc în mod semnificativ radarele și sistemele de război electronic.
Traductoare cuantice: Reducerea decalajului dintre semnalele cu microunde și cele optice
Traductoarele cuantice sunt esențiale în transferul de informații (cuantice) din domeniul microundelor în sepctrul optic. Aceste traductoare folosesc diferite mecanisme, cum ar fi dispozitive electro-optice și magneto-optice, structuri opto-mecanice și atomi cu distanțe corespunzătoare ale nivelului de energie, pentru a facilita conversia coerentă a semnalului.
Conversia semnalelor din gama microundelor în frecvențe optice prin traductoare cuantice oferă avantaje distincte față de procesarea tradițională. Această conversie permite maparea informațiilor dintr-un câmp de microunde cu lățime de bandă îngustă la un interval mai larg de frecvență optică. Această capacitate este crucială pentru multiplexarea coerentă cu divizare în frecvență (FDM), care permite procesarea simultană a mai multor semnale în domeniul optic, mai degrabă decât să se bazeze pe mai multe canale paralele pe microunde.
Viitorul războiului electronic aparține tehnologiilor cuantice
Tehnologiile cuantice au un potențial imens de implementare în domeniul militar, în special în domeniile radarelor și sistemelor de război electronic, dar și al sistemelor de la bordul mijloacelor aeriene și spațiale.
Senzorii cuantici arată deja niveluri ridicate de pregătire tehnologică, iar aplicarea lor în medii militare diverse și provocatoare a intrat în linie dreaptă, fiind depășită etapa pur teoretică. Demonstrațiile practice efectuate în teren de la bordul navelor, aeronavelor și dronelor evidențiază tranziția cu succes a acestor tehnologii de la rezultatele obținute în laborator la efectele de pe câmpul de luptă.
DefenseRomania App
Fii primul care află cele mai importante știri din domeniu cu aplicația DefenseRomania. Downloadează aplicația DefenseRomania de pe telefonul tău Android (Magazin Play) sau iOS (App Store) și ești la un click distanță de noi în permanență
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DefenseRomania și pe Google News
