Bir Kuantum radarı, hedef tespit yeteneğini geliştirmek için kuantum dolanıklığı kullanan aktif bir uzak mesafe sensörüdür. Basit anlamda dolanıklık (Bağımsızlık eksikliği, kuantum mekaniği terimleriyle) iki veya daha fazla nesnenin birbirinden bağımsız olmadığı, yani kuantum durumlarının diğerlerinden bağımsız olarak tanımlanamayacağı anlamına gelir…
Gözlemlenebilir fizik özellikleri birbiriyle ilişkilidir. Dolanık nesnelerden birinin kuantum durumu değiştirilirse, bu diğer nesnelerin kuantum durumlarını da etkileyecektir.
KUANTUM Radarı Nasıl Çalışır?
- Fotonların kuantum durumları dolaşık bir süperpozisyon üzerinde sürdürülür.
- Dolaşık fotonların yarısı hedefe iletilir.
- Diğer yarısı alıcıda kalır.
- Hedeften geri yansıyan fotonlar ile radar içinde tutulan fotonlar arasındaki korelasyon incelenir.
SONUÇ
- Gizli hedeflerin algılanması, tanımlanması ve çözünürlüğünün artırılması.
- Dolaşık fotonlar kullanan kuantum radarı, dolaşık olmayan fotonlara göre çözünürlükte ikinci dereceden bir artış sağlayabilir.
- Artan etkili görünürlük.
- Dolaşık fotonlar, sistemin karıştırmaya karşı çok daha bağışık olduğu anlamına gelir.
Kuantum radarlarının potansiyel stratejik etkisini değerlendirmenin ilk adımı, nasıl çalıştıklarını ve geleneksel modellerden nasıl farklı olduklarını anlamaktır…
‘Radar’ aslında ‘radio detection and ranging’in kısaltmasıdır ve temel çalışma prensibini ortaya koyan bir terimdir. Radarlar, bir nesneye çarptıklarında kaynağa geri yansıyan radyo dalgaları yayarlar.
Bu geri dönüş sinyalini analiz ederek, radarlar nesneyi tespit edebilir ve izleyebilir. Bu tür bir takipten kaçınmak için iki olası çözüm vardır.
Birincisi, radarla aynı dalga boyunda bir sinyal üreterek radarın geri dönen sinyali yanıltıcı emisyondan ayırt edememesini sağlamak ve böylece radarı ‘kör etmek’ anlamına gelen karıştırmadır.
İkincisi, radar kesitlerini (RCS, kaynağa yansıyan radyo enerjisi miktarı) azaltmak ve tespit edilmelerini zorlaştırmak için radarı yansıtan şekiller ve radar emici malzemeler gibi tasarım özelliklerinden yararlanan gizli sistemler kullanmaktır.
Hiçbir gizli platform radar için tamamen ‘görünmez’ olmasa da, çok yüksek/ultra frekanslar (VHF / UHF) bandında çalışan sensörler düşük RCS’li bir nesneyi başarılı bir şekilde tespit edebildiğinden, bu, hedeflemeye izin veren yeterince hassas bir konumlandırma ile sonuçlanmayan karmaşık bir çaba olmaya devam etmektedir.
Kuantum radarlarının çalışma prensibi farklıdır. Bu tür sistemler kuantum dolanıklığı olarak bilinen özel bir fiziksel özellikten yararlanır.
Kuantum fiziğine göre atom altı parçacıklar (elektronlar, fotonlar) yapı itibarıyla birbirlerinin kopyalarıdır. Bu parçacıkları birbirinden ayıran özellikler bulundukları konum ve hızlarıdır. Parçacıkların bu özelliği kuantum fiziğinde tutsaklık denilen birbirlerine dolanma fenomine yol açar.
Kuantum radarı, parçacıkların dolanıklık özelliğinden faydalanarak, fotonların kaybolduğu ve gürültülü bir ortamda tahrip olduğu durumlarda bile, geriye kalan korelasyon verilerini kullanabilen bir yöntemdir.
İki parçacık dolaşık olduğunda, aynı kuantum durumuna sahip olurlar ve bir parçacığın durumundaki herhangi bir değişiklik, birbirlerinden oldukça uzak olsalar bile, diğerinin durumunda paralel bir değişikliğe neden olur.
Kuantum radarı bu özelliği, dolaşık fotonlardan oluşan görünür bir ışık demeti üreterek kullanır ve daha sonra bu demet ikiye bölünür. Bir yarısı kuantum durumunu değiştirmeden mikrodalga bandına dönüştürülür ve daha sonra radar tarafından yayılır.
Sinyal bir nesneye çarptığında, kaynağa geri yansıtılır ve orijinal ışının diğer yarısı ile karşılaştırılmak üzere tekrar görünür dalga boyuna dönüştürülür.
Nesneyle çarpıştığında parçacıklarının kuantum durumu değiştiğinden, sistem iki ışında bulunan parçacıkların kuantum durumundaki farklılıkları gözlemleyerek ve diğer kaynaklardan gelenleri filtreleyerek varlığını tespit edebilir.
Dolayısıyla düzgün işleyen bir kuantum radarı hem karıştırma hem de gizleme teknolojisini işe yaramaz hale getirecektir. Karıştırma sistemi radar sinyalinin kuantum durumunu bilemeyeceğinden, yanıltıcı emisyonun özellikleri eşleşmeyecek ve otomatik olarak göz ardı edilecektir.
Gizli platformlara gelince, bunlar gelen radar sinyalinin büyük bir kısmını dağıtma yeteneklerini korumaya devam edeceklerdir, ancak küçük bir kısmı (Geleneksel radarlar tarafından tespit edilmeye yeterli olmayan) yine de kaynağa geri dönecek ve parçacığın kuantum durumundaki değişikliklerin gözlemlenmesi tespitle sonuçlanacaktır.
Doğal olarak kuantum radarlarının da sınırları vardır. Operasyonel hale gelmeden önce önemli ölçüde mükemmelleştirilmesi gereken deneysel bir teknoloji olmalarının yanı sıra, asıl sorun sınırlı menzillerinde yatmaktadır.
Nitekim kuantum dekoherans adı verilen bir olgu nedeniyle parçacıklar bir noktada dolanıklık özelliklerini kaybediyor, yani kuantum radarları da hedefleri tespit etme yeteneklerini kaybediyor.
2015 yılında yapılan bir çalışmada kuantum radarlarının etkili menzilinin 7 milin altında olacağı sonucuna varılmış, ancak Çinli bir ekip 61 mil menzilli bir kuantum radarı ürettiklerini iddia etmiştir.
Hayalet platformları bu mesafeden tespit etme yeteneği hala önemli bir başarı olsa da, geleneksel radarların menzilinden çok daha düşük kalmaktadır.
Kuantum radarlarının maliyetine ve yeteneklerine bağlı olarak, gelişimlerinin farklı aşamalarına denk gelebilecek üç teorik senaryo mümkündür.
Eğer bunların oldukça pahalı ve sınırlı menzilli sistemler olduğu ortaya çıkarsa (kısa vadede muhtemel olduğu gibi), düşman gizli platformları hedeflerine uzun menzilli silahlarla çok daha önceden saldırabileceğinden operasyonel değerleri pek olmayacak.
Menzillerinde önemli bir iyileşme olmadan maliyetleri düşecekse (Olası orta vadeli senaryo), kuantum radarları muhtemelen en azından hassas hedef açısından zengin alanlar üzerinde kapsamlı bir kapsama sağlamak için ağ bağlantılı sensörlerden oluşan yoğun ‘izler’ oluşturmak üzere konuşlandırılacaktır.
Son olarak, uzun vadede kuantum radarlarının algılama menzili artabilir ve bu da geleneksel radarlara benzer bir kullanıma yol açabilir; Maliyet yalnızca konuşlandırılan istasyon sayısını etkiler. Düşman uçaklarının veya yüzey gemilerinin tüm bölgelerde tespit edilmesinin sağlanmasının derin stratejik sonuçları olacaktır.
Uzun menzilli ancak düşük maliyetli sistemlerin bir başka olası sonucu da, mobil kara araçlarına, savaş uçaklarına vb. entegre edilmelerine olanak tanıyacak şekilde minyatürleştirilmesi olabilir.
Önümüzdeki yıllarda kuantum radarlarının kullanılmaya başlanmasının hem askeri hem de jeopolitik açıdan derin sonuçları olabilir.
Bunlar elbette arketipik senaryolardır ve gerçekliğin, kullanıcının özel stratejik ortamına bağlı olarak arada bir şekil alması muhtemeldir. Ancak kuantum radarlarının uluslararası istikrara etkisi konusunda bazı öngörülerde bulunulmasına olanak sağlıyor.
RCS azaltıcı özellikleri ve karıştırma tekniklerini göz ardı etme yetenekleri sayesinde, bir saldırganın rakibini zayıflatmak amacıyla sürpriz bir saldırı başlatmasını çok daha zorlaştırırlar.
Kuantum radarları, böylesine tırmandırıcı bir hareketin çekiciliğini azaltarak dengeleyici bir etkiye sahip olacaktır.
Ancak savaş, savunmadaki herhangi bir ilerlemenin, onu aşma çabalarıyla sonuçlandığı diyalektik bir süreçtir.
Sonuç olarak, kuantum radarlar, varsayımsal büyük güç çatışmalarında gizlilik teknolojisini ve karıştırmayı geçersiz kılarak 21. yüzyılda savaşı önemli ölçüde dönüştürme potansiyeline sahip umut verici bir teknolojiyi temsil etmektedir.
Bununla birlikte, şimdilik operasyonel kullanıma ulaşmaktan uzak deneysel sistemler olarak kalmaktadırlar; ve tüm yeni teknolojilerde olduğu gibi, önemli bir belirsizlik marjı devam etmektedir, yani kuantum radarlarının önümüzdeki on yıllarda savaşı nasıl etkileyeceğini sadece zaman gösterecektir…
EDİTORYAL UYARI : ULUSAVUNMA.COM İÇERİKLERİNİN BELİRLİ BİR BÖLÜMÜ VEYA TAMAMI KAYNAK GÖSTERİLMEDEN ALINTILANAMAZ VEYA KOPYALANAMAZ!