隱身嗎？別高興太早！量子雷達將使隱身技術過時淘汰

寒冷加拿大北極地區是一個嘗試捕捉間諜的地方。首先，該地區位於世界磁北極的頂端，在那裡太陽黑子和太陽耀斑釋放出的帶電粒子不可避免地被吸引。這種太陽能干擾使得它很難將重要的無線電信號與背景噪音分離開來——當試圖探測一種專門用來擊退無線電波的隱形導彈時，工作就變得更加困難了。這就是為什麼加拿大的科學家們想要用強大的「量子雷達」取代他們傳統雷達站，用量子物理的一個持久難題來取代傳統雷達站。

這種被稱為「量子糾纏」的現象，可能是通過隱形飛機的防輻射護盾來識別的關鍵。但功能量子雷達從未在實驗室之外進行過測試。本周加拿大安大略省滑鐵盧大學的研究人員宣布，他們正朝著這個方向邁出了一大步。滑鐵盧大學量子計算學院(IQC)的教師Jonathan Baugh在一份聲明中說：我們項目的目標是建立一個強大的糾纏光子源，可以在一個按鈕的壓力下產生，這個項目將允許我們開發技術，幫助將量子雷達從實驗室移到現場，它可能會改變我們對國家安全的看法。

但是光子，或者說光粒子，與探測隱形飛機和導彈有什麼關係呢？這一切都取決於糾纏粒子的神秘行為。自愛因斯坦時代以來，糾纏粒子一直困擾著物理學家們。在量子物理學中，「糾纏」粒子是兩個具有特殊連接的粒子(如光子)。當一個力或作用改變一個粒子時，成對的粒子也會瞬間改變，即使兩個粒子相距很遠——比如說相距10萬光年。對於這樣的變化，粒子必須以某種方式將它們的狀態相互聯繫起來，比光速還要快，這真的讓愛因斯坦很煩惱。(他著名地稱整個現象為「遠距離的恐怖行動」)，但最近的實驗表明，在遠處的幽靈般的行動似乎確實發生了。

在量子雷達中，糾纏光子對會以英里的尺度而不是光年來相互聯繫(至少在一開始是這樣)。首先單個光子簇必須由晶體分裂，每一個被切斷的光子都變成一對糾纏的光子。一對中的一個光子會被包含在雷達站內，而第二個光子則會被傳送到天空中。當第二個光子擊中天空中的某物——比如隱形轟炸機——它就會彈開並被反射，它的返回時間會顯示出轟炸機的位置和速度。隱形飛機試圖躲避無線電波，因此基於光線的方法對它們更有效。任何試圖搶奪或改變擊中轟炸機的光子的嘗試都將立即反映在靜止光子的狀態中，因為兩者是糾纏在一起的。

光子對之間的糾纏也使得量子雷達可以將糾纏光子的信號與其他光粒子在大氣中穿行的雜訊(如太陽耀斑)的雜訊分離開來。通過這種方式，量子雷達可以從本質上看到過去設計用來擊退傳統無線電雷達系統的隱形物體。儘管中國官方報紙聲稱中國在2016年已經實現了功能量子雷達(一些專家對此持懷疑態度)，但量子雷達技術仍在很大程度上停留在理論層面。但是世界各地的研究人員，包括洛克希德馬丁公司和滑鐵盧大學的研究團隊，都在繼續推進隱形技術。

博科園-科學科普｜文：Brandon Specktor/Live Science

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