量子雷達(dá)追蹤潛艇比聲學(xué)探測(cè)技術(shù)強(qiáng)

近日，美國(guó)《國(guó)家利益》網(wǎng)站刊文提及了量子雷達(dá)在反潛中的應(yīng)用，報(bào)道稱(chēng)，目前聲學(xué)探測(cè)仍然是探測(cè)和跟蹤潛艇的主要方法。除了安裝在艦船和潛艇上的主動(dòng)和被動(dòng)聲納，還包括固定在水下的聽(tīng)音系統(tǒng)，由P-8“海神”或日本P-1等海上巡邏機(jī)投放的聲吶浮標(biāo)，或由MH-60R“海鷹”等反潛直升機(jī)吊放的浮標(biāo)。

根據(jù)一些評(píng)估，如今最先進(jìn)的潛艇，如弗吉尼亞級(jí)和海狼級(jí)攻擊潛艇發(fā)出的噪音只比平均海洋背景噪音大5分貝。甚至更便宜的瑞典AIP潛艇也在演習(xí)中成功在未被發(fā)現(xiàn)的情況下“擊沉”美國(guó)航母。

21世紀(jì)初，一些海軍分析家認(rèn)為，高敏感的低頻聲吶和先進(jìn)衛(wèi)星光學(xué)敏感器可以完全不受聲音隱身的影響，通過(guò)高性能計(jì)算機(jī)處理器，通過(guò)海量數(shù)據(jù)把微弱差異性的聲音接觸從背景噪聲中分離出來(lái)。據(jù)背景噪音造成的微弱接觸，中國(guó)甚至正在開(kāi)發(fā)一種基于衛(wèi)星的激光監(jiān)視系統(tǒng)，目的是探測(cè)深度達(dá)500米的潛艇。

美媒表示，最近，量子力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)越來(lái)越顯示出它有可能顛覆戰(zhàn)爭(zhēng)多個(gè)領(lǐng)域的既定模式，特別是由于量子糾纏的概念，這種奇怪的現(xiàn)象使得結(jié)合的粒子即使在很長(zhǎng)距離上也會(huì)繼續(xù)神秘地反映彼此的行為。

盡管量子傳感器和通訊器仍面臨距離相干性的限制，但它有可能繞過(guò)傳統(tǒng)射頻傳感器的許多局限性和弱點(diǎn)，克制干擾或隱身技術(shù)而發(fā)揮效果。正如本文所詳述的，中國(guó)似乎已經(jīng)在量子雷達(dá)方面取得了早期的領(lǐng)先，不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)要多久才能發(fā)展成為一個(gè)實(shí)用化的系統(tǒng)，還有待觀察。

采用超導(dǎo)量子干涉裝置聽(tīng)起來(lái)像是星際迷航的技術(shù)問(wèn)題。它實(shí)際上是一種利用量子技術(shù)的超靈敏磁強(qiáng)計(jì)。事實(shí)上，這種設(shè)備太敏感了，能夠從像太陽(yáng)耀斑這樣遙遠(yuǎn)的物體上接收到背景噪音。

在2017年6月21日，一家中國(guó)期刊宣布，中國(guó)科研人員開(kāi)發(fā)出了低溫液氮冷卻超導(dǎo)量子干涉裝置，它可以緩解噪音問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，即使裝在直升機(jī)上也能探測(cè)到地下深處的鐵質(zhì)物體。

戴夫·漢布林在《新科學(xué)家》雜志上指出，這種新傳感器使用了一系列超導(dǎo)量子干涉裝置來(lái)幫助消除背景噪音。

研究人員估計(jì)，這種類(lèi)型的超導(dǎo)量子干涉裝置可以探測(cè)到6千米外的潛艇，帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員大衛(wèi)·卡普林說(shuō)，如果噪音抑制得更好，作用距離可能會(huì)更大。

相比之下，一個(gè)典型的磁異探測(cè)器作用距離可能只有幾百米，這意味著新的超導(dǎo)量子干涉裝置可能會(huì)覆蓋數(shù)千倍的范圍。

2019年4月14日，《國(guó)際國(guó)防采購(gòu)》的一篇文章透露，澳大利亞也在研究量子磁強(qiáng)計(jì)技術(shù)，用于潛艇探測(cè)。但顯然是用于固定部署的潛艇監(jiān)視系統(tǒng)。

光子學(xué)和高級(jí)傳感研究所的安德烈·呂滕教授說(shuō)：“這些磁強(qiáng)計(jì)可以探測(cè)非常小的磁場(chǎng)。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是建立海底傳感器系統(tǒng)，探測(cè)潛艇的存在?？梢栽趯?duì)澳大利亞很重要的資產(chǎn)周?chē)⒁粭l環(huán)形線路?！?/p>

量子技術(shù)還可以作為一種先進(jìn)的導(dǎo)航傳感器，無(wú)需導(dǎo)航衛(wèi)星就可以讓潛艇保持航向。

詹姆斯敦基金會(huì)的艾爾莎-卡尼亞和斯蒂芬-阿米泰茲指出：“量子導(dǎo)航可以實(shí)現(xiàn)“新一代慣性導(dǎo)航”，實(shí)現(xiàn)無(wú)需GPS的高精度導(dǎo)航。這種所謂的“量子羅盤(pán)”對(duì)于潛艇和其他海上平臺(tái)尤其有用，因?yàn)樗軌蛞愿呔染_定位，有可能使中國(guó)的作戰(zhàn)平臺(tái)擺脫對(duì)天基定位系統(tǒng)的依賴(lài)，而天基定位系統(tǒng)很容易被干擾?！?/p>

卡尼亞還表示，量子導(dǎo)航還具有潛在的進(jìn)攻潛力，應(yīng)用于改進(jìn)導(dǎo)彈制導(dǎo)和增強(qiáng)精確打擊能力。

然而，衛(wèi)星也可以使用量子傳感器來(lái)影響潛艇作戰(zhàn)。使用量子重力儀的衛(wèi)星可以提高探測(cè)和測(cè)量重力場(chǎng)的傳感器的靈敏度，它有可能探測(cè)潛艇，或者更有可能以新的精度繪制海底地圖。

中國(guó)在利用量子糾纏進(jìn)行加密通信方面也取得了顯著突破。可以想象，這可能適用于與水下潛艇的通信，這是一項(xiàng)技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

時(shí)間會(huì)告訴人們，這些技術(shù)中哪一種（如果有的話）可以發(fā)展成實(shí)際的操作系統(tǒng)。然而，很明顯，中國(guó)和澳大利亞的科學(xué)家們正在推動(dòng)量子物理領(lǐng)域的發(fā)展，使之在改變21世紀(jì)海底戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則方面發(fā)揮作用。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：量子雷達(dá)追蹤潛艇比常規(guī)技術(shù)強(qiáng)太多！中國(guó)已在該領(lǐng)域領(lǐng)先

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