Radar lượng tử giúp phát hiện máy bay tàng hình

Radar lượng tử có thể phát hiện các loại máy bay ném bom tàng hình. (Ảnh: Ethan Miller).

Các nhà khoa học tại Đại học Waterloo ở Ontario, Canada, đang tìm cách thay thế các trạm radar truyền thống bằng các "radar lượng tử" mạnh mẽ nhờ vào việc áp dụng các nguyên lý cơ bản của vật lý lượng tử. Đây có thể là chìa khóa để xuyên qua tấm chắn (khả năng làm lệch hướng và hấp thụ sóng vô tuyến) của máy bay tàng hình.

Các nhà nhiên cứu sử dụng một hiện tượng vật lý gọi là "rối lượng tử" hoặc "vướng víu lượng tử", liên quan đến tạo ra các cặp hạt (chẳng hạn như photon) ràng buộc với nhau. Khi một lực hoặc tác động làm thay đổi trạng thái của một hạt, hạt ghép đôi ngay lập tức cũng thay đổi, ngay cả khi chúng ở khoảng cách rất lớn, thậm chí đến 100.000 năm ánh sáng. Để điều này xảy ra, các hạt bằng cách nào đó phải tương quan trạng thái với nhau nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Einstein gọi hiện tượng này là "hành động ma quái khoảng cách xa".

"Mục tiêu dự án của chúng tôi là tạo ra những cặp photon rối mạnh mẽ chỉ bằng cách bấm nút", Jonathan Baugh, chuyên gia tại Viện Điện toán lượng tử (IQC) thuộc Đại học Waterloo, cho biết. "Dự án này giúp chúng tôi phát triển công nghệ giúp đưa radar lượng tử từ ý tưởng phòng thí nghiệm ra ngoài thực tế. Nó có thể thay đổi cách chúng ta nghĩ về an ninh quốc gia".

Trong một radar lượng tử, cặp photon rối sẽ liên kết với nhau trên thang khoảng cách là km thay vì năm ánh sáng. Đầu tiên, các cụm photon riêng biệt sẽ được tách ra bằng một loại tinh thể để hình thành cặp photon rối. Một photon sẽ được chứa tại trạm radar, trong khi photon còn lại được truyền vào bầu trời. Khi photon thứ hai chạm phải thứ gì đó, chẳng hạn như máy bay ném bom tàng hình, nó sẽ bị dội ra và bay lệch hướng. Trạng thái photon thứ nhất cũng bị thay đổi theo, giúp phát hiện vị trí và tốc độ của máy bay ném bom.

Các loại máy bay tàng hình hiện đại thường được trang bị công nghệ giúp hấp thụ và giảm thiểu nguy cơ phản xạ sóng vô tuyến phát ra từ radar. Vì vậy, phương pháp truy tìm dựa trên hạt photon ánh sáng của radar lượng tử sẽ tỏ ra hiệu quả hơn nhiều.