Trung Quốc phát triển radar lượng tử bảo vệ Trái đất

Radar lượng tử có thể giúp phát hiện những tiểu hành tinh mà phương pháp giám sát truyền thống có thể bỏ lỡ.

Trung Quốc đang phát triển một loại radar mặt đất mới hoạt động ở nhiệt độ cực lạnh để giám sát không gian sâu, SCMP hôm 11/2 đưa tin. Radar dự kiến đạt độ nhạy chưa từng có với công nghệ lượng tử tiên tiến.

Nguyên mẫu thiết bị làm mát do nhóm dự án chế tạo cho radar không gian lượng tử. (Ảnh: Zuo Tao)

Dự án do chuyên gia Zuo Tao tại viện nghiên cứu thứ 38 của Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc (CETC), dẫn dắt. Nhóm đã hé lộ một phần thiết kế radar trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Cryogenics & Superconductivity.

Nhóm nghiên cứu cho biết, radar lượng tử sẽ được sử dụng chủ yếu trong hệ thống phòng thủ hành tinh của Trung Quốc, giúp phát hiện các tiểu hành tinh hoặc vật thể bất ngờ khác mà những phương pháp giám sát truyền thống có thể bỏ lỡ. Phạm vi phát hiện của nó có thể lên tới 15 triệu km - gần 40 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng.

Radar truyền thống hoạt động bằng cách đón vi sóng dội trở lại sau khi chạm mục tiêu. Mục tiêu càng xa thì càng cần nhiều vi sóng mạnh hơn.

Radar lượng tử coi tín hiệu là các hạt riêng lẻ thay vì sóng. Nhờ một số định luật cơ học lượng tử, nhóm nhà khoa học có thể thu được thông tin hữu ích từ vi sóng cực yếu mà radar truyền thống thường coi là vô dụng, cho phép xác định các mục tiêu nhỏ ở khoảng cách xa hơn với nguồn vi sóng yếu hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, radar lượng tử mới được thiết kế phù hợp với các trạm radar sẵn có. Nó sử dụng một lý thuyết kỳ lạ trong vật lý lượng tử để thu nhận vi sóng truyền thống dưới dạng các hạt. Theo lý thuyết này, các hạt vi sóng do con người tạo ra khác với hạt tự nhiên. Do đó, radar lượng tử có thể tách các hạt nhân tạo khỏi nền nhiễu để tạo ra hình ảnh của mục tiêu mà trước đó không thấy được.

Zuo cùng cộng sự cho biết, dự án radar lượng tử đã đạt được những tiến bộ quan trọng, ví dụ hoàn thành một thiết bị làm mát cỡ lớn có hiệu suất tốt khi thử nghiệm. Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức đáng kể.

Ví dụ, nhóm nghiên cứu muốn giảm nhiệt độ của càng nhiều bộ phận càng tốt. Nhưng một số bộ phận như ăng-ten truyền phát phải để lộ ngoài không gian mở, sự kết nối giữa các bộ phận lạnh và nóng sẽ gây rắc rối cho các kỹ sư.

Ngoài ra, cách vật chất hoạt động trong điều kiện cực lạnh cũng còn một số bí ẩn. Nhóm nghiên cứu cho biết, những bí ẩn này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của công cụ đo lường và làm tăng nguy cơ cảnh báo sai.