מכניקת הקוואנטום תסייע ללוחם בשדה הקרב

This post is also available in: English (אנגלית)

חיישני קוואנטום חדשים שכמעט אינם ניתנים לגילוי יספקו לחיילים יתרון פורץ דרך. הודות לטכנולוגיה חדשה, חיישן קוואנטום יאפשר לחייל לאתר אותות תקשורת בספקטרום תדר רדיו מלא, מ-0 עד 100GHz.

כיסוי ספקטראלי רחב כל כך באמצעות אנטנה בודדת אינו אפשרי עם מערכת מקלט מסורתית, לה יידרשו מערכות רבות של אנטנות, מגברים ורכיבים נוספים.

לדברי דייויד מאייר, מדען במעבדת המחקר של פיקוד פיתוח יכולות הלחימה בצבא ארה"ב, מדעני הצבא האמריקאי היו הראשונים בעולם שפיתחו את מקלט הקוואנטום ב-2018. המקלט משתמש באטומים סופר -רגישים, במצב של אנרגיה גבוהה, המכונים אטומי Rydberg, לצורך איתור אותות התקשורת.

החוקרים חישבו את קצב העברת הנתונים על בסיס עקרונות יסודיים והצליחו להשיג ביצועים אלה בצורה ניסויית במעבדה – בתוצאות משמעותית טובות יותר מאשר קבוצות אחרות.

"רק לאחרונה החל היישום הכללי של חיישנים המבוססים על אטומי Rydberg בתחום חיישני שדה חשמלי, כולל כמקלט תקשורת. בעוד שאטומי Rydberg ידועים כרגישים מאוד, תיאור כמותי של רגישותם לאורך כל הטווח האופרטיבי מעולם לא נעשה קודם".

לפי phys.org, מדעני צבא ארה"ב ניתחו את רגישות חיישן Rydberg לשדות חשמליים שמשתנים במהירות בטווח עצום של תדרים, מ-0 ל-1012 הרץ. התוצאות הראו שחיישן זה מסוגל לאתר בצורה אמינה אותות על כל הספקטרום, ברמה שמשתווה לטכנולוגיות חישה מקובלות של שדה חשמלי.

“מכניקת הקוואנטום מאפשרת לנו לדעת את הקליברציה של החיישן והביצועים שלו בדרגה גבוהה ביותר, והדבר זהה עבור כל חיישן", טוען מאייר. "תוצאה זו היא שלב משמעותי בהבנת הדרך בה המערכת הזאת תיושם בשטח".

בעתיד, יחקרו מדעני צבא ארה"ב שיטות להמשך שיפור הרגישות על מנת לאתר אותות חלשים יותר ולהרחיב את פרוטוקולי האיתור לצורות גל מסובכות יותר.