Một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc vừa tuyên bố thử nghiệm thành công loại radar mới dựa trên một hiện tượng “ma quái” mà giới chuyên môn gọi là rối lượng tử. Loại radar này có thể phát hiện các máy bay tàng hình từ khoảng cách 100km – nhiệm vụ mà công nghệ radar thông thường phải “bó tay”.
Radar lượng tử có thể phát hiện máy bay tàng hình từ khoảng cách 100km. Ảnh: Defense Daily
Hôm 18/9, Công ty Tập đoàn Công nghệ điện tử Trung Quốc (CETC), một trong top 10 đơn vị công nghiệp quân sự do chính phủ Trung Quốc quản lý trực tiếp, nói rằng, các photon rối giúp phát hiện mục tiêu từ khoảng cách 100km trong một cuộc thử nghiệm ngoài thực địa. Khả năng này lớn gấp 5 lần tầm xa tiềm năng của một nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm mà các nhà nghiên cứu từ Canada, Đức, Anh và Mỹ đồng phát triển vào năm ngoái. Cơ quan các dự án nghiên cứu quốc phòng tiên tiến của Mỹ từng tài trợ một dự án nghiên cứu tương tự, và các nhà thầu quốc phòng như Lockheed Martin cũng đang phát triển hệ thống radar lượng tử để phục vụ hoạt động trên chiến trường. Tuy nhiên, chưa rõ tiến độ của những dự án quân sự này đến đâu.
Trong một thông báo đăng trên trang web hôm 18/9, CETC nói rằng, “hệ thống radar lượng tử photon đơn” đầu tiên của Trung Quốc mang “giá trị ứng dụng quân sự quan trọng” vì nó sử dụng các photon rối để xác định những vật thể “vô hình” trong các hệ thống radar truyền thống. Là người nghiên cứu công nghệ radar lượng tử, GS Ma Xiaosong, nhà vật lý công tác tại ĐH Nam Kinh (Trung Quốc), nói rằng, ông “chưa từng thấy bất kỳ thứ gì như vậy trong bất kỳ báo cáo công khai nào”. “Tầm xa hiệu quả mà cộng đồng nghiên cứu quốc tế đưa ra thấp hơn nhiều mức 100km”, báo Hong Kong South China Morning Post dẫn lời GS Ma.
Một nhà nghiên cứu về radar quân sự tại một trường đại học ở miền tây bắc Trung Quốc cho rằng, tầm xa thực tế của hệ thống radar mới vừa được công bố có thể lớn hơn nhiều mức mà CETC công bố. “Con số trong các tài liệu giải mật thường thấp hơn hiệu quả thực tế. Công bố đó đang gây sốt trong cộng đồng nghiên cứu radar”, nhà nghiên cứu nói. Các nhà khoa học nói rằng, họ sốc vì mãi đến gần đây, ý tưởng về radar lượng tử gần như vẫn dừng lại ở khoa học viễn tưởng. Các nhà vật lý lượng tử cho biết, nếu tạo ra một photon rối bằng cách tách photon ban đầu bằng pha lê thì thay đổi đối với photon rối sẽ ngay lập tức ảnh hưởng cặp photon được tách ra, bất kể chúng cách xa nhau đến đâu.
Một radar lượng tử khi tạo ra nhiều cặp photon rối và bắn các cặp photon rối vào không trung sẽ có thể nhận được thông tin quan trọng về mục tiêu, bao gồm thông tin về hình dạng, tốc độ, nhiệt độ và thậm chí cấu tạo hóa học của lớp sơn dựa trên các photon quay trở lại. Điều này nghe giống như một radar bình thường với hoạt động dựa trên sóng radio, nhưng radar lượng tử có khả năng phát hiện tốt hơn các máy bay tàng hình. Máy bay tàng hình sử dụng vật liệu phủ đặc biệt và được thiết kế để tránh sóng radio phản chiếu, nên loại máy bay này không thể bị phát hiện trong môi trường nhiễu.
Về lý thuyết, radar lượng tử có thể phát hiện thành phần, hướng và tốc độ ngay cả khi nó chỉ thu lại được một photon. Nó có thể thu photon về từ môi trường nhiễu nhờ mối quan hệ giữa photon với anh xem sinh đôi của nó.
Nhiều ứng dụng trên chiến trường
GS Ma (không tham gia vào dự án của CETC) cho rằng, những thách thức kỹ thuật không nhỏ khiến công nghệ radar lượng tử từ lâu vẫn chỉ tồn tại trong phòng thí nghiệm. Các photon phải duy trì những điều kiện nhất định – được gọi là các trạng thái photon – như xoay theo hướng lên trên hoặc xuống dưới để duy trì tình trạng rối. Nhưng GS Ma cho biết, các trạng thái lượng tử có thể mất đi do nhiễu loạn trong môi trường. Hiện tượng này được gọi là “mất kết hợp”, làm tăng nguy cơ photon mất rối khi đi qua không khí, từ đó hạn chế tầm xa hiệu quả của radar lượng tử.
Bước đột phá của CETC chủ yếu dựa trên sự phát triển nhanh chóng gần đây của các máy dò photon đơn, giúp giới nghiên cứu thu được các photon quay lại với hiệu quả cao. CETC nói rằng, lợi thế của radar lượng tử không chỉ giới hạn trong việc phát hiện máy bay tàng hình. Thử nghiệm trên thực địa còn mở ra “một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới”, như tiềm năng phát triển các hệ thống radar có tính nhạy cảm và cơ động cao để tồn tại và hoạt động trong những môi trường chiến đấu thách thức nhất, CETC nói. Công ty này cũng cho rằng, các hệ thống radar lượng tử có thể có kích thước rất nhỏ để trốn tránh các công nghệ đối phó của đối phương như tên lửa chống radar, vì lượng tử rối không thể bị truy dấu vết.
CETC cho biết, họ đã hợp tác với các nhà khoa học lượng tử ở ĐH Khoa học và Công nghệ Trung Quốc ở Hợp Phì, tỉnh An Huy – nơi đạt được nhiều bước đột phá về công nghệ lượng tử như mạng lưới phân phối chìa khóa lượng tử dài nhất dành cho trao đổi liên lạc an toàn, hay vệ tinh lượng tử đầu tiên của thế giới.