
中国を代表する軍事電子機器企業である中国電子科技集団(CETC)は、同社の科学者らが100kmの射程距離を持つ量子レーダーの試験に成功したと発表した。これは、米国とドイツの競合相手を500%上回る性能である。量子レーダーは理論上、長距離のステルス機を検知できる可能性があるため、これは重要な主張である。
従来のレーダーは電波を送信し、目標物で反射させますが、量子レーダーはファイバーカプラ、量子ドット、その他の方法を用いて、もつれ合った光子を利用します。もつれ合った光子は目標物から反射して量子レーダーに戻ります。量子レーダーは、光子の反射時間から目標物の位置、レーダー断面積、速度、方向などの特性を推定することができます。また、量子レーダーを偽装しようとする試みは、もつれ合った光子を改変または複製しようとする試みがレーダーによって検知されるため、直ちに察知されます。
ステルス機は従来のレーダーが用いる電波に対するステルス性能に最適化されているため、量子レーダーの光子波による探知を受けやすくなります。さらに、量子レーダーは標的の組成を「観測」することも可能です。なぜなら、量子もつれ状態にあるレーダー内に残留する量子光子は、送信された光子が標的と相互作用する際に示す変化と同じ変化を示すからです(量子相関と呼ばれます)。これはミサイル防衛においても非常に有用であり、実際の核弾頭とインフレータブルデコイを区別することが可能になります。
もちろん、実験室での「概念実証」という主張と、実際に機能する量子レーダーの配備との間には大きな隔たりがあります。実際、米国の防衛関連企業ロッキード・マーティンは2007年から長距離探知用の独自の量子レーダーの開発に取り組んできましたが、配備に関する公式な報告はありません。システムを機能させるだけでなく、真に有用なものにするためにも、多くのハードルを克服する必要があります。量子レーダーの実用化に向けた大きな障害は、量子デコヒーレンスの問題です。量子系(例えば、もつれ粒子)は環境中で過ごす時間が長くなるにつれて、外部環境への露出時間が長くなるにつれて量子系は「減衰」(量子的な振る舞いを失うこと)します。これは、現在の量子レーダーのプロトタイプの射程距離に限界を課します。射程距離が長くなると、周囲環境への露出時間も長くなるからです。100kmの射程距離を持つ量子レーダーは、科学研究の基準からすれば魅力的に見えるかもしれませんが、ステルス爆撃機やミサイルに対する防空という要求に応えるには、軍事用途に最適な射程距離を持つためには、はるかに長い射程距離が必要になります。
量子レーダープロジェクトの今後がどうであろうと、CETC の発表は、中国における研究活動の素晴らしい範囲と、技術の飛躍的進歩がかつて強力だった兵器の形勢をいかに急速にひっくり返すことができるかということを改めて思い起こさせる有益なものだ。