Платим блогерам
Блоги
vizir47
DARPA выделило средства в размере одного миллиона долларов для проведения исследовательской программы по разработке способов улучшения характеристик лазера и на создание нового лазера с квантовой технологией.

Американское Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны (DARPA) в очередной раз разрабатывает новое оружие: Пентагон недавно объявил о финансировании исследований Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Техасского университета по разработке прототипа революционного квантового лазера. Этот лазер нового типа призван преодолеть ограничения современных моделей, в том числе способность преодолевать туман и сохранять эффективность на больших расстояниях.

 В военной области технология лазера необходима для наведения на цель, спутниковой связи, а также навигации (в частности, для лидаров). В последнее время лазер используется для создания оружия направленной энергии, предназначенного, например, для поражения высококонцентрированным лазерным лучом небольших целей, таких, как беспилотники или ракеты. 

реклама

Однако эта технология имеет свои недостатки. Это связано, в частности, с тем, что лазер - это, по сути, усиленный и сфокусированный луч света, что подразумевает проблемность его использования в неблагоприятных условиях, будь то туман, экстремальные температуры или просто большие расстояния.

Чтобы решить эту проблему, DARPA выделяет средства в размере одного миллиона долларов на два года для проведения исследовательской программы по разработке способов улучшения характеристик лазера. Руководит этой программой Юнг-Цунг Шен, доцент Вашингтонского университета в Сент-Луисе, эксперт по лазерным установкам. Команда разрабатывает новый лазер с квантовой технологией. Сообщается, что он будет способен пробивать туман и поддерживать свои характеристики на больших расстояниях. В настоящее время ученые находятся в процессе создания прототипа того, что они называют «квантовым фотонно-димерным лазером».

AI-generated image of two particles, one red and blue, colliding


Как правило, обычные лазеры работают, заставляя электроны различных атомов колебаться в унисон. Когда это происходит, электроны переходят в состояние с низкой энергией и испускают когерентный свет однородной длины волны и фазы. Затем луч света направляется между зеркалами внутри устройства, чтобы сфокусировать и усилить его до получения лазерного луча.

Поскольку фотоны с трудом взаимодействуют друг с другом, идея состоит в том, чтобы тщательно контролировать сразу две частицы света (называемые фотонными димерами), используя их попарно, чтобы в конечном итоге создать мощный однородный лазерный луч. Именно здесь «квантовая» часть системы становится важной.

Предложенная Юнг-Цунг Шеном технология использует квантовую запутанность для соединения частиц света вместе и генерации высококонцентрированного луча. Таким образом, этот лазер может сохранять свою точность и мощность на больших расстояниях и защищаться от неблагоприятных погодных условий. Это не удивительно, потому что на самом деле фотоны, которые связаны вместе, всегда испытывают воздействие атмосферы. Но поскольку они вложены, они взаимно защищают друг друга, так что информация о фазе систематически сохраняется.

Шен нашел решение в своих экспериментах: связывание фотонов с разными длинами волн. Запутанные частицы света впоследствии демонстрировали поведение синего фотона, что позволяло изменять их одновременно, сохраняя при этом однородную работу лазера. В настоящее время Шен и его команда планируют разработать квантовый фотонно-димерный лазер, способный обрабатывать различные квантовые состояния со скоростью один миллион пар (фотонов) в секунду. На практике это означает, что лазер, несмотря на неблагоприятные погодные условия, может сохранять свою точность и мощность.

Таким образом, заключают эксперты, этот тип лазера может быть полезен для определенных военных применений, включая поддержание безопасной связи в сложных условиях или наблюдение.

1
Показать комментарии (1)

Популярные новости

Сейчас обсуждают