量子雷达可能使隐身技术过时

寒冷的加拿大北极地区是一个尝试捕捉间谍的粗糙地方。

首先，该地区被轻拍在世界磁北极之上，在那里太阳黑子和太阳耀斑释放出的带有剧烈粒子的粒子不可避免地被吸引。这种太阳干扰使得将重要的无线电信号与背景噪声分离变得非常困难- 当您试图探测专门用于击退无线电波的隐形导弹时，您的工作就会变得更加困难。

这就是为什么加拿大科学家希望通过强大的“量子雷达”取代传统的雷达站，在北极地区建立他们的间谍游戏，这是由量子物理学的一个持久难题所驱动的。

这种被称为“ 量子纠缠 ” 的现象，包括创造一对或一组粒子永远被束缚的粒子，可能是通过隐形飞机的无线电防护罩看到的关键。

但功能性量子雷达从未在实验室外进行过测试。本周，加拿大安大略省滑铁卢大学的研究人员宣布，他们在这方面迈出了一大步。

“我们项目的目标是创建一个强大的纠缠光子源，只需按一下按钮即可生成，”滑铁卢大学量子计算研究所(IQC)的教员Jonathan Baugh在一份声明中说道。。“这个项目将使我们能够开发出有助于将量子雷达从实验室转移到现场的技术。它可能会改变我们对国家安全的看法。“

但光子或光粒子与探测隐形飞机和导弹有什么关系呢?这一切都取决于纠缠粒子的神秘行为，自爱因斯坦时代以来，这种行为让物理学家感到困惑。

在量子物理学中，“纠缠”粒子是两个具有特殊连接的粒子(如光子)。当力或动作改变一个粒子时，即使两个粒子间隔很远 - 例如相隔100,000光年，配对粒子也会瞬间变化。

为了发生这样的变化，粒子必须以某种方式将它们的状态彼此更快地关联，而不是光的速度，这真的困扰了爱因斯坦。(他着名地将整个现象称为“ 远距离的幽灵行为。”)尽管如此，最近的实验表明，远距离的幽灵行动似乎确实发生了。

在量子雷达中，纠缠光子对将以英里而不是光年(至少为起点)相互连接。首先，单个光子簇必须被晶体分裂，每个被切断的光子成为纠缠对。一对中的一个光子将包含在雷达站中，而第二个光子将被传输到天空中。当第二个光子撞击天空中的东西时 - 比如一个隐形轰炸机 - 它会反弹并被偏转，它的返回时间会显示轰炸机的位置和速度。

隐形飞机试图隐藏无线电波，因此基于光的方法对它们来说会更有效。任何试图扰乱或改变击中轰炸机的光子都会立即反映在静止光子的状态，因为两者是纠缠在一起的。光子对之间的纠缠还允许量子雷达将从平面反弹的纠缠光子的信号与穿过大气的其他光粒子的噪声(例如来自太阳耀斑的那些)分离。

通过这种方式，量子雷达基本上可以看到过去的隐形物体，旨在击退传统的基于无线电的雷达系统。

量子雷达技术仍然在很大程度上仍然是理论上的，尽管一家国营的中国报纸声称该国已经在2016年实现了功能量子雷达(一些专家对此声称持怀疑态度)。但世界各地的研究人员，包括洛克希德马丁公司和滑铁卢大学的团队，继续向前推进无形。