أهمية الرادار الكمومي
الرادار الكمومي، هو نظام كشف عالي الدقة يوفر صورة أكثر تفصيلاً للأهداف بينما يظل من الصعب اكتشافه، يمكن أن تزود الرادارات الكمومية المستخدمين بتفاصيل كافية لتحديد الطائرات والصواريخ والأهداف الجوية الأخرى حسب طراز معين، وفي هذا المقال سنوضح أهمية الرادار الكمومي
ما هو الرادار الكمومي
- الرادار الكمومي هو نوع جديد من أجهزة الاستشعار، يحمل وعدًا باكتشاف منصات التخفي، في حين أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مراحلها الأولى وتقدم حاليًا قيودًا تقنية ملحوظة، ولكن إذا نجحت، فقد تكون بداية للفصل التالي في الجدلية الدائمة بين الدفاع والهجوم في الحرب.
- يعتمد هذا النظام على استخدام الارتباطات الكمية المدخلة (على وجه الخصوص، التشابك الكمي)، جنبًا إلى جنب مع الكشف الكمي المناسب لقياس التداخل في جهاز الاستقبال (يرتبط ارتباطًا وثيقًا ببروتوكول الإضاءة الكمية).
- تتمثل إحدى مزايا الثورة الكمومية في القدرة على الإحساس بالعالم بطريقة جديدة، الفكرة العامة هي استخدام الخصائص الخاصة لميكانيكا الكم، لإجراء قياسات أو إنتاج صور تكون مستحيلة بخلاف ذلك.
- تم إنجاز الكثير من هذا العمل باستخدام الفوتونات، ولكن فيما يتعلق بالطيف الكهرومغناطيسي، كانت الثورة الكمومية أحادية الجانب قليلاً، فقد تضمنت جميع التطورات تقريبًا في الحوسبة الكمومية، والتشفير والنقل الآني وما إلى ذلك ضوءًا مرئيًا أو شبه مرئي.
- اليوم يتغير ذلك بفضل عمل شبير برزنجة في معهد العلوم والتكنولوجيا بالنمسا، استخدم هذا الفريق الموجات الدقيقة المتشابكة لإنشاء أول رادار كمي في العالم.
- تثير أجهزتهم، التي يمكنها اكتشاف الأجسام عن بُعد باستخدام عدد قليل من الفوتونات، احتمالية وجود أنظمة رادار خفية تصدر القليل من الإشعاع الكهرومغناطيسي القابل للاكتشاف.
اقرأ أيضا: ما هو النفق الكمومي
تاريخ الرادار الكمي
- في عام 2005 تم اقتراح تصميم الرادار الكمي من قبل المقاول الدفاعي لوكهيد مارتن.
- تم منح براءة الاختراع لهذا العمل في عام 2013، وكان الهدف هو إنشاء نظام رادار يوفر دقة أفضل وتفاصيل أعلى مما يمكن أن يوفره الرادار الكلاسيكي، ومع ذلك، لم يتم إثبات أي ميزة كمية أو دقة أفضل من الناحية النظرية من خلال هذا التصميم.
- وفي عام 2015، قام فريق دولي من الباحثين، أظهر أول تصميم نظري لرادار كمي قادر على تحقيق ميزة كمومية على الإعداد الكلاسيكي.
- في هذا النموذج من الرادار الكمومي، ينظر المرء في الاستشعار عن بعد لهدف انعكاسية منخفضة ضمن داخل خلفية موجات دقيقة ساطعة، مع أداء كشف يتجاوز بكثير قدرة رادار الميكروويف الكلاسيكي.
- باستخدام الطول الموجي المناسب “المحول الكهروضوئي الميكانيكي”، يولد هذا المخطط تشابكًا كميًا ممتازًا بين حزمة إشارة الميكروويف، المرسلة لاستكشاف المنطقة المستهدفة، وحزمة التباطؤ البصري، المحتفظ بها للكشف عنها.
- تم اقتراح بروتوكول رادار كمي ثلاثي الأبعاد في عام 2019، يمكن فهمه على أنه بروتوكول قياس كمي لتوطين هدف غير متعاون يشبه النقطة في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
اقرأ أيضا: ما هو التشابك الكمومي
طبيعة عمل الرادار الكمي
- يعمل الرادار الكمي بموجب مبدأ يُعرف باسم التشابك الكمومي، والذي من خلاله يمكن ربط جسيمين معًا بغض النظر عن المسافة، لتشكيل ما يسميه العلماء الزوج الكمي المتشابك.
- عندما يحدث شيء ما لجسيم واحد يمكن ملاحظته في الجسيم الآخر، يؤدي هذا بدوره إلى عملية تسمى الإضاءة الكمومية، حيث يمكن استنتاج معلومات حول بيئة أحد الجسيمات من خلال دراسة الجسيم الآخر.
- تتضمن الرادارات الكمومية إقران جسيمات الفوتون معًا، وإطلاق أحدهما بعيدًا مع إبقاء الثاني أسيرًا للمراقبة، سوف يعمل الجسيم المنخفض المدى بطريقة معينة لأنه يرتد عن أشياء معينة، وهو السلوك الذي يمكن ملاحظته في الجسيم الأسير، والنتيجة هي معلومات مفصلة عن الهدف أكثر بكثير مما شوهدت في الرادارات السابقة.
أهمية الرادار الكمومي
- تستطيع رادارات اليوم اكتشاف الأهداف بشكل جيد للغاية، لكنها توفر القليل من التفاصيل، يمكن للرادارات أن تكتشف شيئًا ما وتلاحظ ارتفاعه واتجاهه ومسافته، ولكن بخلاف ذلك، يكون الهدف عبارة عن نقطة كبيرة عديمة الملامح.
- يجب أن تعتمد المدافعات الجوية على أشياء أخرى، مثل تحديد الرادار والإشارات الكهرومغناطيسية الأخرى المنبعثة من الهدف، لتمييز ما إذا كانت النقطة عبارة عن مقاتل، أو قاذفة قنابل أو حتى طائرة مدنية تجارية.
- من ناحية أخرى، يمكن أن توفر الرادارات الكمومية تفاصيل كافية لأنظمة الرادار لتحديد الجسم بناءً على الخصائص الفيزيائية، إذيمكن التعرف على مقاتلة Su-35 Flanker-E ، على سبيل المثال، من خلال اكتساح جناحيها وشكل أنفها وعدد المحركات.
أهمية الرادار الكمومي في تغيير طبيعة الحرب
- فائدة أخرى للرادارات الكمومية: فهي تصدر القليل من الطاقة وبالتالي يصعب اكتشافها، حيث تصدر جميع الرادارات المعاصرة إشعاعات كهرومغناطيسية لاكتشاف الأجسام.
- هذا الإشعاع يجعل الرادار نفسه قابلاً للاكتشاف، يشبه الأمر إلى حد كبير وجود الكثير من الأشخاص الذين يحملون كشافات في غرفة مظلمة، يتيح لك تشغيل المصباح العثور على أشخاص آخرين، لكن شعاع المصباح يعود إليك مباشرةً، ويحدد تواجدك وموقعك.
- يوفر الافتقار إلى إمكانية الكشف ميزة تكتيكية متميزة في الحرب، يمكن للرادار الكمومي الودي أن يكتشف رحلة طيران لطائرة معادية دون الكشف عن وجودها.
- قد يتسبب هذا في قيام الطائرات الحربية المعادية بتأجيل التشويش الدفاعي للرادارات المحلية وإشارات الراديو – والتي يمكن ملاحظتها في حد ذاتها للمدافعين، بعد حذرهم، يمكن أن يتم نصب كمين لهم بصواريخ دفاع جوي صديقة ومقاتلين في انتظارهم.
- تم وصف الرادارات الكمومية كوسيلة لاكتشاف الطائرات الشبحية، مع الادعاءات بأنها تجعل الجهود المبذولة لجعل الطائرات غير مرئية للرادار عديمة الفائدة.
- وفقًا للخبراء فإن الادعاءات المضادة للتسلل هي “تبسيط مفرط فادح”، والميزة الرئيسية للرادار الكمي هي جانب الوضوح العالي.
المراجع
