Kanada hakkab looma varglennukeid tuvastavat kvantradarit

USA strateegiline vargpommitaja B-2. Foto: HYUNGWON KANG / REUTERS

Kanada kaitseministeerium investeerib 2,7 miljonit kvantradari arendamisse, mis suudaks praegustest radaritest palju edukamalt tuvastada vargtehnoloogiat kasutavaid sõjalennukeid.

Uut tehnoloogiat hakatakse välja arendama Waterloo Ülikoolis ning tulevased radarisüsteemid loodetakse paigutada Arktikasse, mis on muutumas strateegiliselt ja geopoliitiliselt üha kriitilisema tähtsusega piirkonnaks.

Lisaks erinevate varglennukite tuvastamisele aitaks kvantradar tulla kanadalastel tome ühe väga Arktikale omase probleemiga: nimelt kipuvad virmalised tekitama tavalistele radaritele palju staatilist müra, mis vähendab nende efektiivsust.

Radar hakkab oma töös kasutama senimaani peamiselt laborites katsetatud kvantpõimingu fenomeni, mis kujutab (väga) lihtsustatult öeldes kahte omavahel ühendatud osakest, mis jäävad seotuks ka siis, kui nad üksteisest lahutada. Ühe osakese tegevus mõjutab teist isegi siis, kui nende vahel on pikk vahemaa (näiteks sajad kilomeetrid).

Kvantpõiming on veel suhteliselt vähe tuntud füüsikaline fenomen ning sellist osakeste olekut pole suudetud veel kuigi kaua jutti hoida. Sama füüsikalist nähtust kasutatakse muuseas ka kvantarvutite ja kvantkrüpteeringu loomisel.

Seega kuidas töötaks selline fenomen radaris? Kui tavaline radar saadab laiali mikrolaine signaale ja tuvastab neid osakesi, mis põrkuvad mõne objekti (näiteks lennuki) pealt tagasi, siis kvantradar loob kaks omavahel kvantpõimitud footoni ja saadab nii-öelda ühe välja ning jätab teise endale. See, mis juhtub välja saadetud osakesega, juhtub ka alles jäätud osakesega.

Varglennukid on tavaliselt ehitatud hästi nurgelise disainiga, et radareid eksitada. Tavalise radari poolt saadetud footonid ei põrku sellise lennuki pealt õiges suunas tagasi, vaid kipuvad lendama laiali paljudesse erinevatesse suundadesse. Kui radarini jõuab tagasi piisavalt vähe footoneid, siis jääbki lennuk tuvastamatuks.

Kvantpõimitud footonite puhul võib osake küll lennuki pealt vales suunas minema põrkuda, kuid see on koheselt tuvastatav tema «paarilise» peal, mis reageerib sama moodi. Kui varglennukit pidevalt selliste footonitega pommitada, siis on võimalik välja saadetud osakeste kvantpaariliste järgi lõpuks tema asukoht kindlaks määrata.

Kõlab nagu midagi ulme valdkonnast? Paljuski jah, sest siiani ei ole kvantpõimimine labori katsetustest kuigi palju kaugemale jõudnud ja Kanada teadlasi ootab ees pikk ja keeruline uurimistöö, et taoline radar üldse üldse reaalsuseks muuta.