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美科學家研發量子雷達可輕易截獲隱形飛機(組圖)

http://news.sina.com   2013年01月03日 22:38   北京新浪網

美國空軍的B-2A隱形轟炸機。美國科學家正在研發所謂的量子雷達,能夠識破敵方用於愚弄反飛機系統的反制措施

美國空軍的B-2A隱形轟炸機。美國科學家正在研發所謂的量子雷達,能夠識破敵方用於愚弄反飛機系統的反制措施

 量子雷達示意圖。如果隱形飛機試圖截獲這些光子並以某種方式反射以僞裝自己的方位,便會不可避免地改變光子的量子特性,干擾行為暴露無遺

 量子雷達示意圖。如果隱形飛機試圖截獲這些光子並以某種方式反射以僞裝自己的方位,便會不可避免地改變光子的量子特性,干擾行為暴露無遺

 沒有受到干擾時,獲得的圖像真實反映目標物體,如左圖所示。如果目標試圖傳輸僞裝圖像,例如右側圖片展示的鳥,量子雷達系統便會發現這種干擾行為,因為獲取的偏振態存在巨大誤差率

 沒有受到干擾時,獲得的圖像真實反映目標物體,如左圖所示。如果目標試圖傳輸僞裝圖像,例如右側圖片展示的鳥,量子雷達系統便會發現這種干擾行為,因為獲取的偏振態存在巨大誤差率

  新浪科技訊 北京時間1月4日消息,據國外媒體報導,美國科學家正利用光子的量子特性研發所謂的“量子雷達”,能夠發射抗干擾的雷達信號。傳統雷達容易受一系列技術干擾,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。先進的雷達能夠克服這些干擾,但絶大多數先進的雷達干擾器能夠截獲信號,而后返回假信息。

  美國羅切斯特大學的一支研究小組經研究發現,光子的量子特性可用於挫敗先進的隱形技術。麻省理工學院的《技術評論》解釋說,這種新型雷達建立在這樣一個事實基礎之上,即任何測量光子的做法往往都會改變其量子特性。為了利用這種奇異的特性,羅切斯特大學的研究人員建議利用偏振光子探測物體和進行成像。

  如果隱形飛機試圖截獲這些光子並以某種方式反射以僞裝自己的方位,便會不可避免地改變光子的量子特性,進而暴露干擾行為。研究人員在刊登於《應用物理學快報》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,由此産生的統計誤差將暴露它的活動。”

  這項技術的工作原理與密碼系統的量子密鑰分發類似——任何竊聽者在竊聽時都會改變密鑰的量子特性,進而暴露他/她的存在。研究小組領導人、羅切斯特大學光學研究所的梅胡爾-馬利克通過讓一個外形類似隱形轟炸機的目標物體反射光子並測量返回信號的偏振誤差率,測試這項技術。這一系統能夠在不進行任何竊聽情況下對敵方戰機進行成像,即使敵方戰機截獲信號,進行修改后返回鳥的圖像,量子雷達也能輕易戳穿這種伎倆。

  《技術評論》的Physics arXiv博客指出:“這是對這一首創的成像系統的一次令人印象深刻的驗證,其抗干擾能力要感謝量子力學特性。”不過,研究人員也承認他們的新雷達系統仍不完美。正如Physics arXiv博客所指出的那樣,它面臨着與困擾早期量子密碼系統相同的局限性。

  量子雷達發射含有多種量子粒子的光子脈衝,一個或者多個量子粒子可以被輕易“吸走”和複製,調諧之后讓返回的信號態與發射的信號態類似。研究論文指出:“先進的干擾器可以利用量子遠距離傳輸技術傳輸“質詢光子”,加載在攜帶僞造的方位或者時間信息的光子上。”目前,世界各地的很多實驗室都已擁有能夠進行這種干擾的設備。據信,美國軍方尚未部署這種設備。(孝文)

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