양자 레이더가 잠수함을 탐지할 수 있나요?

양자 레이더는 전자파의 양자 효과를 이용해 장거리에서 관심 대상을 탐지하는 장거리 센서 시스템이다. 양자 레이더는 양자 정보를 레이더 신호로 변조하고, 표적 탐지를 위한 양자 신호를 방출/수신하며, 스텔스 플랫폼과 무기를 탐지, 식별 및 구별하는 데 사용할 수 있습니다. 기존 레이더는 스텔스 방지 기능, 간섭 방지 기능, 이미징 기능이 약하고 크기가 크고 전자기 누출이 크며 탐지 범위가 짧습니다. 스텔스 표적, 심해 및 공중 표적 탐지 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 레이더는 기존 레이더와 비교할 수 없는 감도, 강력한 간섭 방지 능력, 긴 이론 탐지 범위를 갖추고 있어 보이지 않는 비행 물체와 보이지 않는 군함 및 잠수함을 탐지할 수 있어 활용 가능성이 넓어 주목을 받고 있습니다. 모든 군사력.

양자 레이더는 전자파의 양자 효과를 이용해 장거리의 표적을 탐지하는 장거리 센서 시스템이다. 기존 레이더와 비교하여 양자 레이더는 소수의 광자로 구성된 펄스 신호를 방출하며 신호 광자와 대상 간의 상호 작용은 양자 전기 역학의 규칙을 따르며 산란 과정을 설명하는 데 양자 장 이론이 사용됩니다. 광자 검출기는 수신기에서 신호를 수신하고 양자 시스템 상태 추정 및 측정 기술을 사용하여 에코 신호의 광자 상태에서 목표 정보를 얻는 데 사용됩니다.

양자 레이더 송신기에서 방출되는 다양한 양자 상태에 따라 단일 광자 양자 레이더와 얽힌 광자 양자 레이더로 구분됩니다. 단일 광자 검출 양자 레이더 시스템은 얽히지 않은 빛의 양자 상태를 방출하며 작동 방식은 기존 레이더와 유사합니다. 양자 레이더 송신기는 단일 광자를 대상으로 방출하고 광자는 대상에 의해 반사되어 레이더 수신기에 의해 수신 및 감지됩니다. 단일광자 검출은 간섭이 거의 없다는 장점이 있지만 구현이 어렵다는 단점이 있다.

양자 얽힘 레이더 시스템은 얽힌 중첩 광자의 양자 상태에 의존하여 얽힌 광자 쌍을 생성하며, 그 중 하나는 목표물로 전송되고 다른 하나는 레이더 시스템의 수신기에 남아 있습니다. 얽힘에 포함된 상관 특성을 사용하여 표적의 반사된 방사선 광자의 일관성을 레이더의 내부 광자와 비교함으로써 표적 탐지가 달성됩니다. 양자 얽힘을 통해 양자 레이더는 표적 탐지 능력을 강화하고 양자 레이더의 장점을 극대화할 수 있다. 따라서 양자 얽힘 레이더는 더욱 주목을 받고 있으며 미래 양자 레이더의 주요 개발 방향 중 하나이다.

미국 정부 연구 프로젝트의 시작과 대규모 군수 산업 기업의 참여로 양자 레이더 연구가 지속적으로 새로운 차원으로 발전하는 동시에 양자 레이더가 현장에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있음이 입증되었습니다. 국방과 안보의 핵심이며 미국의 필수 국방 무기입니다.

이론적 연구로는 외국의 양자 레이더 연구가 1960~70년대에 시작됐다. 양자신호 연구를 시작으로 양자 계측, 센싱, 이미징, 검출 분야의 연구가 진행되었으며, 최종적으로 양자 레이더의 작동 대역, 양자 레이더 산란 단면적 등 구체적인 문제가 구체화되었습니다. 2007년 미국 국방부 고등연구계획국(DARPA)이 양자 센싱 프로젝트와 양자 라이더 프로젝트를 시작하면서 양자 레이더 연구 분야가 정식으로 형성됐다.

특허 출원 및 솔루션 연구 측면에서 보면 외국 양자 레이더 특허가 먼저 등장했고, 21세기는 특허 출원 폭발적인 시기로 접어들었다. 불완전한 통계에 따르면 국내에는 양자 레이더 관련 특허가 16개나 있다. 2000년부터 2008년까지 미국.. 미국 매사추세츠 공과대학 등 많은 연구팀은 주로 간섭계 양자 레이더, 수신단 양자 강화 라이다, 양자 조명 레이더 등을 포함하는 양자 레이더 솔루션을 제안해왔다. 많은 특허 중 대표적인 것이 록히드마틴이 2005년에 적용한 양자 얽힘 이론을 기반으로 한 양자 레이더 시스템 특허다. 특허 정보에 따르면 미국의 최신 양자 레이더 특허는 2016년 1월에 출원됐다.

원리 프로토타입 개발 측면에서는 지난 2013년 미국 로체스터대와 영국 요크대가 양자 레이더 프로토타입을 잇달아 개발한 바 있다. 전자는 반간섭 양자 레이더다. 스텔스 항공기를 쉽게 탐지할 수 있고 간섭 탐지가 거의 불가능한 영국 연구진은 2015년 양자 레이더에 사용할 수 있는 마이크로파 및 광파용 이중 캐비티 변환기를 개발했습니다.

양자 레이더는 초감도를 가지고 있습니다. 양자 레이더는 양자 얽힘을 사용하여 감도를 높여 높은 배경 잡음 속에서 작은 신호를 식별할 수 있습니다.

기존의 파동 원격 감지 감지 시스템과 비교하여 양자 얽힌 전자기파를 사용하여 표적을 감지하는 양자 조명 레이더는 레이더 수신기의 에코 신호 대 잡음비를 크게 향상시키고 레이더의 표적 감지를 종합적으로 향상시킬 수 있습니다.

양자 레이더의 미래 작동 주파수 대역은 X밴드와 같은 마이크로파 주파수 대역일 가능성이 가장 높아 마이크로파의 많은 장점을 계승한다. 예를 들어 마이크로파 광자는 구름과 안개를 통과할 수 있다. 그리고 하루 종일 일할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 또한 양자 레이더는 양자 측정 기술을 사용하여 레이더 범위, 각도 측정 해상도 및 이미징 해상도를 크게 향상시킵니다. 기존 레이더와 비교하여 양자 레이더는 낮은 전력 소비, 강력한 간섭 방지, 긴 감지 범위, 고해상도 및 쉬운 이미징이라는 장점을 가지고 있습니다.

전자전 분야에서 양자 레이더는 혁명적인 기술이라고 할 수 있다. 초광속파는 더 강력한 투과 능력과 간섭 방지 능력을 갖췄기 때문에 양자 레이더는 위쪽으로 보이지 않는 비행 물체, 표면에 있는 보이지 않는 군함, 수중 잠수함을 탐지할 수 있다. 양자 레이더 이론은 탐지 범위가 매우 길어 행성 방어 및 우주 탐사에 사용될 수 있습니다.

예를 들어 양자 레이더는 스텔스 표적을 탐지할 수 있어 스텔스 항공기와 스텔스 선박이 숨을 곳이 없습니다. 양자 탐지는 양자 얽힘 및 중첩 특성을 사용하여 물체를 측정하거나 이미지화합니다. 전자대응전에서 양자 레이더는 탐지된 표적의 광자 변화에 따라 탐지된 표적의 영상을 복원하고 위치와 상태를 판단하는 스텔스 항공기와 함정에서 방출되는 허위 반사 신호에 영향을 받지 않는다. 스텔스 목표를 달성하고 포괄적인 예방 및 제어, 정확한 타격을 달성합니다. 또한, 양자레이더에 사용되는 양자빔은 전파매체와 무관한 눈에 보이지 않는 투과성을 갖고 있어 심해잠수함 표적을 자유롭게 탐지할 수 있다. 양자 레이더 양자빔은 얽힘 특성이 매우 강해 간섭에 대한 저항력이 매우 높습니다. 핵방사선의 영향을 받지 않으므로 핵전쟁 환경에 적합합니다. 핵전쟁 발생 시 사령부에서 양자 레이더 탐지 시스템을 사용하면 양자 얽힘을 기반으로 한 양자 탐지 시스템의 우수한 '인식' 성능이 원자폭탄 간섭으로 인해 방해를 받지 않고 추적된 표적을 정상적으로 수신 및 발사할 수 있으며, 전장 지휘 이니셔티브 개선.