Принципи квантової механіки дозволять зробити радар, який неможливо обдурити
Протидія сигналів радарів є досить складною справою. Для цього існує кілька різних методів, таких як, придушення корисного сигналу шумом на частоті роботи радара або скидання помилкових цілей, створюють помилкові відображення. Але сучасні радарні системи, збройні комп'ютерами і процесорами обробки сигналів, легко справляються з такою протидією, тому підрозділів радіоелектронної боротьби доводиться застосовувати все більш і більш складні методи. Одним з таких складних методів є перехоплення сигналу радара і його зміна таким чином, який дає неправдиву інформацію про цілі та її місцезнаходження. І з таким методом протидії боротися набагато важче.
Але, Мехул Малік (Mehul Malik) і його колеги з університету Рочестера, Нью-Йорк, продемонстрували ідею створення радарної системи, яку неможливо збити з толку методом підміни сигналу. Розроблена технологія базується на квантових властивості фотонів світла, зокрема на факті, що будь-яка спроба впливу на фотон призведе до руйнування його квантових властивостей.
Ідея полягає у використанні для виявлення цілі та отримання її зображення фотонів, які мають певну поляризацію. Мета висвітлюється потоком спеціально поляризованого світла, відбиті від мети фотони дозволяють скласти зображення мети. Але противник може перехопити фотони, змінити їх і відправити назад ці фотони, які спотворять для радара форму мети та її місце розташування. Такий процес призведе до зміни квантових властивостей фотонів, зокрема, їх поляризацію. Визначивши поляризацію відбитих фотонів можна не тільки зареєструвати сам факт стороннього втручання, але і повністю позбутися від нього, "викинувши" фотони з неправильною поляризацією.
Точно такі ж принципи використовує і квантова криптографія, квантовий розподіл ключів шифрування. Єдина різниця між тими технологіями і технологією квантового радара полягає в тому, що "повідомлення" посилається і виходить одним і тим же абонентом, в даному випадку радарної станції.
Дослідники вже перевірили на практиці розроблену ними технологію. Вони висвітлили поляризованим світлом літак і провели вимірювання кількості відбитих фотонів, які мають помилкову поляризацію. Даних від фотонів, які мають правильну поляризацію, було цілком достатньо для того, що б скласти чітке і впізнаване зображення літака. Коли вчені змоделювали ситуацію перехоплення фотонів противником і зміна їх таким чином, що тому надсилалося зображення птаха, що летить замість літака, це втручання було легко ідентифікована за різкого збільшення кількості фотонів з помилковою поляризацією.
Проведені досліди показали, що дана ідея створення такої радарної системи, яку неможливо обдурити, цілком працездатна. Але, така технологія поки що страждає від тих же самих обмежень, що і перші квантові криптографічні системи, які безпечні тільки в теорії, а на практиці їх можна зламати, хоча і не дуже просто.
Наприклад, замість відсилання назад тільки одного фотона, система протидії може відіслати до радара цілу пачку фотонів, які мають різну поляризацію. У цьому випадку один або декілька фотонів можуть бути розпізнані радарної системою як "правильні" фотони, але ці фотони будуть нести неправдиву інформацію, яка внесе спотворення в роботу радара. Існує ще ряд інших подібних прийомів, які можуть обійти квантову захист радарної станції, але існує безліч рішень, використаних і перевірених у роботі систем квантової дистрибуції криптографічних ключів, які дозволять зробити роботу радарної станції більш стійкою і менш схильною сторонньому втручанню.
І на закінчення необхідно помітити, що всі використані технології і методи добре відомі і широко використовуються вченими в лабораторіях по всьому світу, так що немає ніяких перешкод до того, щоб квантові радарні системи могли з'явитися в реальності вже в самому найближчому майбутньому.