بکارگیری فناوری کوانتوم در رادارها

نویسندگان

دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)

چکیده

در این مقاله به کارگیری فناوری کوانتومی در سیستم راداری و مزایای این نوع رادارها نسبت به رادارهای کلاسیکی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در ابتدا به طور خلاصه به معرفی ساختار اصلی نظریۀ الکترودینامیک کوانتومی پرداخته شده سپس نقش فوتون در این نظریه و بر هم کنش های فوتونی مطرح شده است. در مرحله بعد به استخراج عام ترین فرم از معادلۀ سطح مقطع رادار کوانتومی پرداخته شده است. این معادله از طریق رویکرد ذره گونه نیز بررسی شده و در آن به معرفی روشنایی تک ذره ای و دو ذره ای پرداخته شده است. در ادامه این معادله بر حسب تبدیلات فوریه نوشته شده چرا که این روش راه را برای تحلیل سطح مقطع رادار کوانتومی برای اهداف پدافندی با هندسه‌های گوناگون هموار خواهد کرد. در نهایت تحلیل معادله سطح مقطع راداری برای هندسه صفحه مستطیلی مسطح خواهیم پرداخت و شبیه سازی های کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب انجام گرفته است را توضیح داده و در نهایت با مقایسه نمودارهای رسم شده از نرم افزار متلب برای رادارهای کلاسیک و کوانتومی به تحلیل و مقایسه آن‌ها پرداخته ایم.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Application of quantum technology in radars

نویسندگان [English]

  • hassan Nanakar
  • seysd ali Hosseni-Moradi
  • mehdi Nazirzadeh
چکیده [English]

In this paper, the use of quantum technology in the radar system and the advantages of these radars as compared to classical radars have been analyzed. In the beginning, briefly, we present the basic structure of the theory of quantum electrodynamics, and then the role of photon in this theory and photon interactions is presented.  In the next step, the most general form of the quantum radar cross section equation is extracted. This equation is also studied through a particle-type approach and introduces single-particle and two-particle illumination. Further, this equation is written in terms of Fourier transforms, since this method will pave the way for analyzing the cross-section of a quantum radar for defense purposes with various geometries. Finally, an analysis of the radar cross-sectional equation for flat panel geometry will be plotted, and computer simulations are carried out using MATLAB software, and finally, by comparing charts drawn from MATLAB software for classical and quantum radars, to analyze and compare them.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radar
  • quantum
  • quantum radar cross-section
  • entanglement

مراجع

[1] S.W.S. McKeever. Ther Marco Lanzagorta, Quantum Radar, (2011). [2] Seth LIoyd,”Enhanced sensitivity of photodetection via quantum illumination”, (2008). [3] V. Giovannetti, S. Lloyd, and L. Maccone, ―Quantum-Enhanced Measurements: Beating the Standard Quantum Limit, Science, 306, (2004). [4] A.Balanis . Advanced engineering Electromagnetics, (2012). [5] Tan Hong, Dai Zhiping, ―Key technology research in the quantum radar, Journal of Huazhong Normal University, vol. 46, No. 3, (2012). [6] Marco Lanzagorta, Quantum Radar, 1st edition, Morgan & Claypool Publishers, (2012). [7]]M. Lanzagorta , “Quantum sensing in Martime Environment” , (2015). [8] Marlan O.Schully & M.Suhai Zubairy, Quantum Optics. (1997). [9] Marco Lanzagorta, “Quantum Radar cross section”, Article in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering (2010). [10] Chonghua Fang, The Simulation and Analysis of Quantum Radar Cross Section for Three-Dimensional Convex Targets, IEEE Photonics Journal , Volume: 10 Issue: 1, (2018). [11] D. Alexander, StealthWarfare, Alpha, (2004). Cited on page(s) 1, 58 [12] D. Richardson, StealthWarplanes, MBI, (2001). Cited on page(s) 1, 53, 58 [13] S. Lloyd, ―Enhanced Sensitivity of Photodetection via Quantum Illumination, Science, Vol.321, Issue 5895,(2008). [14] J.F. Smith, ―Quantum entangled radar theory and acorrection method for the effects of the atmosphere on entanglement‖, Proceedings of the SPIE Quantum Information and Computation VII conference, (2009). [15] C. Emary, B.Trauzettel, and C.W.J. Beenakker,―Entangled Microwave Photons From Quantum Dots, [16] Lopaeva, I. R. Berchera, I. Degiovanni, S. Olivares, G.Brida, and M. Genovese, "Experimental realization of [17] R. E. Jehel, S. Spring, and D. F. Hudson, et al. ―Impulsetransmitter and quantum detection radar system,‖ U.S. [18] H. Lee, P. kok, and J. P. Dowling, ―A quantum Rosettastone for interferometry, J. Mod. Opt., vol. 49, Feb. (2002),pp. 2325-2338. [19] S.-H. Tan, B. I. Erkmen, V. Giovannetti, S. Guha, S.Lloyd, L. Maccone, et al., "Quantum illumination with [20] Gaussian states," Physical review letters, vol. 101, p.253601, (2008).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار