Radar E Navigazione Quantistica...

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Allego un link relativo allo studio di Ingegneri e Scienziati cinesi in merito ad un sistema di ricerca e navigazione che sfrutta la tecnologia quantica.

 

Da quello che sono riuscito a capire la tecnologia quantica utilizzata nei sistemi di scoperta renderebbe inutile la tecnologia Stealth, con le ovvie conseguenze, mentre nei sistemi di navigazione la "bussola quantica" permetterebbe precisioni fin'ora possibili solo con il GPS...senza GPS...

 

Non sono un tecnico e quindi non commento ma se tutto ciò fosse anche lontanamente vicino alla realtà il sistema Difesa sarebbe completamente da rivedere... e non di poco

 

https://jamestown.org/program/disruption-under-the-radar-chinese-advances-in-quantum-sensing/

 

Disruption Under the Radar: Chinese Advances in Quantum Sensing Publication: China Brief Volume: 17 Issue: 11 By: Elsa Kania, Stephen Armitage

 

This piece builds upon prior research and analysis on Chinese advances in quantum information science and quantum technologies, previously featured in China Brief in the series “China’s Quantum Leap,” parts one and two.

 

Today, technologies that harness the “spooky” properties of quantum phenomena, once purely science fiction, are fast becoming a reality. Backed by the Chinese leadership at the highest levels, Chinese scientists are achieving rapid progress in a variety of different applications, including quantum encryption—which creates uncrackable communication—and quantum computing, which will enable tremendous computing power that could render most modern forms of encryption obsolete. While each of these technologies could rewrite the rules of how information can be used and processed, quantum sensing—the use of quantum entanglement to enable extremely precise measurement—could most fundamentally alter operational realities of future conflict.

Quantum sensing could be used in a number of technologies with direct military applications. In particular, quantum radar can be used to detect targets that cannot be discerned through conventional radar, and quantum navigation similarly leverages quantum properties to create a precise form of positioning system that may eventually replace GPS. Together, such technologies could be critical to China’s future military capabilities and might become a key focus of U.S.-China technological competition.

Context for China’s Advances in Quantum Information Science

China has undertaken a massive national campaign to become a world leader in quantum information science. Driven by concerns about potential adversaries’ signals intelligence capabilities, the Chinese leadership sees quantum technologies as both a means of security and a strategic enabler to bridge the gap between its military capabilities and those of its potential adversaries. As such, quantum information science programs have been backed by significant state funding across a variety of laboratories and research institutes. Of note, the Chinese Academy of Sciences recently established the Quantum Information and Quantum Science and Technology Innovation Research Institute (中国科学院量子信息与量子科技创新研究院), and China also plans to establish a national quantum information science laboratory (CAC, July 12). Although it is difficult to quantify the full amount of funding that has been devoted to these efforts, anecdotally, Chinese research in this domain is said to receive virtually “unlimited” funding due to its high-level prioritization.

• The new National Key Research and Development Plan (国家重点研发计划) includes basic research on quantum control and quantum information among its prioritized projects (MoST, February 16, 2016). The available guidance (指南) for this project in 2016 and 2017 included quantum precision measurement (量子精密测量) (MoST, August 1, 2016)
• The Thirteenth Five-Year Science and Technology Innovation Plan as a new mega-project highlights quantum navigation (量子导航) (State Council, August 8, 2016) .
• Of note, the PLA’s Equipment Development Department is supporting research in quantum technologies through the National Defense Key Laboratories Fund (国防重点实验室基金), which has provided funding for several relevant projects under the Thirteenth Five-Year Plan (Equipment Development Department, May 19).

These programs have started to enable significant advances in quantum communication and quantum computing. In 2016, China launched the world’s first quantum satellite, Micius, which could become the first piece of a global quantum network for uncrackable communications (Science Mag, June 2017). In March, Chinese scientists succeeded in entangling 10 superconducting qubits, an important step towards future quantum computing (Physics World, April 2017). In early August, Chinese scientists announced their success in experiments involving Micius, not only demonstrating successful ultra-long-distance quantum teleportation, a key step towards a global “quantum internet,” but also succeeding in the first-ever realization of space-to-ground quantum key distribution, a milestone for quantum communication (Nature, August 9, 2017; Nature, August 9, 2017; Xinhua, August 10, 2017). While these developments have received considerable attention in official Chinese and international media, Chinese scientists have also actively pursued advances in quantum sensing, which have often remained below the radar.

Ongoing Research and Development Efforts in Quantum Radar and Navigation

To date, details about China’s progress in quantum sensing has been relatively limited, likely because of its more obvious and direct military applications. Despite these constraints, it is possible to evaluate initial advances in quantum radar and quantum navigation. Of particular note, China’s apparent success in the development of quantum radar was prominently featured in September 2016, when Chinese scientists announced their creation of a single-photon quantum radar, which takes advantage of entanglement between photon pairs, capable of detecting targets up to 100 kilometers away with high accuracy (PLA Daily, September 13, 2016; CETC, September 18, 2016). Reportedly, the range of this quantum radar was five times that of a laboratory prototype jointly created in 2015 by an international team of researchers (Phys.org, February 26, 2015). This test appeared to constitute a notable advance and an indication that Chinese research in quantum sensing has already progressed considerably.

Despite the limitations of the available information, it is nonetheless feasible to gauge advances to date in quantum radar and quantum navigation based on a review of ongoing research and development efforts in these technological domains. Although this listing is not comprehensive, it provides an initial overview of the scope and scale of these efforts.

Quantum Radar:

• The quantum radar prototype reported last fall was developed by the China Electronics Technology Group Corporation (CETC) 14th Research Institute (中国电子科技集团第14研究所) Intelligent Sensing Technology Key Laboratory (智能感知技术重点实验室) (CETC 14th Research Institute, September 7, 2016). Earlier papers published by the same group indicates that their research on quantum radar dates back to at least 2014 (CQVIP, January 2014).
• CETC’s 27th Research Institute was also involved in the quantum radar prototype, while CETC’s 38th Research Institute has written on and may also be pursuing research on quantum imaging and quantum radar and their development to enable remote sensing (CQVIP, January 2014).
• This quantum radar prototype was developed in collaboration with leading Chinese quantum physicist Pan Jianwei and his colleagues at the University of Science and Technology of China (USTC), which, under Pan’s leadership, has become a driving force behind China’s quantum advances and hosts the Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Quantum Information.
• The China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) Second Academy has received funding through the National Defense Key Laboratories Fund for a project that examines the characteristics of light scattering and radiation under quantum detection (All-Military Weapons and Equipment Procurement Information Network, June 19)
• The CASC 5th Academy’s 508 Research Institute established a Quantum Sensing Laboratory (量子遥感实验室) in 2012 (China Space News, July 26, 2012).
• The CASC 9th Academy’s 13th Research Institute has been engaged in research on quantum imaging, which involves the use of quantum correlations for a new form of remote sensing (CASC, August 20, 2015).
• The Xi’an University of Electronic Science and Technology has received funding through the National Defense Key Laboratories Fund (重点实验室基金) to leverage quantum effects to enhance the performance of radar systems’ detection, imaging, and identification capabilities (All-Military Weapons and Equipment Procurement Information Network, June 19).
• The Equipment Development Department is funding two projects each on microwave quantum radar technology and foundational research for quantum radar systems. Each project will receive 500,000 RMB (about $75,000) in funding (All-Military Weapons and Equipment Procurement Information Network, April 11).

Quantum Navigation:

• The Beijing Automation and Equipment Control Research Institute (北京自动化控制设备研究所) reportedly achieved a breakthrough in quantum navigation in a project that pursued key technologies associated with a magnetic resonance spin gyroscope (Xinhua, April 2, 2016). This advance used the quantum property of spin to enable inertial navigation and reportedly established a foundation for future developments in quantum navigation in China.
• The Shanghai Jiaotong University Quantum Sensing and Information Processing Research Center (量子感知与信息处理研究中心), established in 2001, has pursued research on quantum navigation and positioning technology, as well as also quantum sensing and perception technologies (Shanghai Jiaotong University).
• The PLA’s Equipment Development Department is funding a project on the exploration of precision guidance systems that leverage new concepts, new principles, and new technologies, including quantum correlation imaging and detection (All-Military Weapons and Equipment Procurement Information Network, August 1, 2016).

The number of research institutes pursuing quantum radar and navigation, as well as the funding available through national science and technology plans, hint at a state-driven national push to advance these technologies. The reports of prototypes and apparent advances also indicate that Chinese researchers may be making real strides toward the operationalization of these quantum capabilities.

Patents Point to Progress

To date, Chinese scientists and research institutes have filed a number of patents related to quantum radar and quantum navigation. Overall, the number of Chinese patent filings in quantum information science tend to rank first in the world or second to the U.S. (The Economist). While the ecosystem for research and development described above indicates the scope and scale of these efforts, available patent filings are perhaps a better gauge of real progress:

Quantum Radar

• Since 2010, several scientists have filed quantum radar-related patents, including researchers affiliated with Zhejiang University, who filed for a patent on laser radar based on strongly correlated quantum imaging (Google Patents, May 7, 2010). In 2012, a researcher filed for a patent of a quantum entanglement radar design (Google Patents, June 15, 2012).
• In 2014, a researcher from the Air Force Early Warning Institute who had previously published several articles on quantum radar filed a patent for quantum radar and target detection methods with intended utility in strategic early warning (Google Patents, October 22, 2014).

Quantum Navigation

• In 2010, researchers from the Xi’an University of Electronics Science and Technology filed a patent for a new method of high-precision navigation and positioning based on quantum properties (Google Patents, July 30, 2010).
• In 2011, researchers with the Chinese Academy of Sciences’ Xi’an Optics and Fine Mechanics Research Institute filed a patent for leveraging quantum entanglement to improve the positional accuracy of Beidou (Google Patents, August 25, 2011)
• In 2016, researchers with the PLA Air Force Engineering University filed a patent for a navigation method based on quantum-entangled microwaves (Google Patents, October 28, 2016).

Although it is difficult to evaluate the maturity of this research from the information provided, several of these patents serve as at least a rough indication that these research efforts have reached a point such that future applications and intellectual property has become a concern.

The Military Applications and Strategic Implications of Quantum Sensing

China’s rapid advances in quantum information science and the associated technological applications demonstrate its ambitions to lead global innovation in such strategic frontier (战略前沿) technologies. Relative to quantum computing and quantum encryption, quantum sensing has the most direct and impactful military applications. As the electromagnetic spectrum becomes increasingly crowded in times of peace and contested in times of war, the ability to ensure trust in sensors and operate independently of the spectrum’s limitations will be critical. Certain applications of quantum sensing, including quantum radar, imaging, and navigation, could change the dynamic and use of the spectrum in ways that could be highly disruptive in future warfare.

Potentially, quantum radar could nullify stealth technologies and advanced forms of radar jamming. In this regard, the realization of quantum radar could enable the PLA to overcome superior U.S. stealth capabilities, undermining this critical pillar of U.S. military power. Indeed, commentary in PLA media at the time the test of a prototype quantum radar was announced highlighted quantum radar as the “nemesis” of today’s stealth fighter planes with “remarkable potential” on the future battlefield (PLA Daily, September 22, 2016). In addition, more theoretical descriptions of quantum radar suggest that it could be able to defeat radar jamming techniques, such as digital radio frequency memory (DRFM) jammers, which spoof a radar’s broadcasted signal to conceal an aircraft’s true location. Either application would nullify or significant limit the use of both passive (stealth) and active (DRFM jamming) electronic countermeasures in enemy space.

In any potential conflict with China, the use of stealth would be a strategic imperative for the U.S., critical to enable naval vessels to come within striking distance of the Chinese mainland and for aircraft to penetrate Chinese airspace to hold Chinese operational assets at risk. Therefore, quantum radar would be massive disruptive force—an “offset technology”—within the PLA’s suite of anti-access/area denial (A2/AD) or “counter-intervention” capabilities. If operationalized, quantum radar could not only undermine the U.S. advantage in stealth but also inherently increase the potential costs of war, forcing the United States to accept higher operational risk and nullifying billions of dollars spent on stealth coating for platforms operating in the Western Pacific.

Looking forward, quantum technology could have major implications for multiple aspects of future military operations. The U.S. Air Force Scientific Advisory Board noted in a recent report that quantum clocks and quantum sensors would merit further investment, since enhanced timing precision could enhance Air Force missions and capabilities, including SIGINT, counter-DRFM, electronic warfare (EW), and also more robust communications (AFSAB, 2016). The same report noted that quantum magnetometers, which enable quantum navigation, could be “an important part of achieving GPS-denied advantage,” including because quantum inertial sensing is not susceptible to jamming.

Similar logic about the utility of quantum navigation is evidently at play in PLA thinking. The realization of quantum navigation could allow for a “new generation of inertial navigation,” enabling high-precision navigation without GPS, as researchers from the National University of Defense Technology have noted (CNKI). This so-called “quantum compass” would be particularly useful for submarines and other maritime platforms for which it could enable the pinpointing of their position with high levels of accuracy. Quantum navigation could thus potentially liberate Chinese operational platforms from dependence on space-based positioning systems, which can be easily jammed, while the PLA concurrently becomes ever more able to hold U.S. space systems at risk through advancing its counterspace capabilities.

Quantum Uncertainties and Future Developments

Could China surpass the U.S. in quantum sensing? Certainly, active Chinese efforts to pursue advances in quantum radar and navigation, supported and accelerated by the ample funding devoted to quantum information science, demonstrate the PLA’s focus on the pursuit of innovation in emerging technologies with highly disruptive applications. Since research and development appear to remain at the prototype stage for the time being, the potential and timeframe for their realization on the battlefield remain uncertain at this point. While technologies like quantum computing and encryption would offer relatively balanced, though disruptive, capabilities, the likely asymmetries in operations for China and the U.S. creates conditions such that quantum sensing, and quantum radar in particular, could give China a much greater advantage at the expense of core aspects of U.S. military power, such as stealth. Considering the disruptive potential of quantum radar and navigation, the PLA’s progress in these quantum capabilities reflect an integral aspect of its efforts to compete with the U.S. in technological and defense innovation.

Elsa Kania is an analyst focused on the PLA’s strategic thinking on and advances in emerging technologies. Her professional experience has included working at the Department of Defense, the Long Term Strategy Group, FireEye, Inc., Harvard’s Belfer Center, and the Carnegie-Tsinghua Center for Global Policy. She is fluent in Mandarin Chinese.

Stephen Armitage is a former DOD analyst, US expat and researcher primarily focused on Chinese information operations and emerging tech.

 

 

 

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Allego data anche la dimensione del pezzo una traduzione in italiano da Google

 

Disruption Under the Radar: i progressi cinesi nel rilevamento quantico Pubblicazione: China Brief Volume: 17 Numero: 11 Di: Elsa Kania , Stephen Armitage

17 agosto 2017 05:15 PM Età: 12 mesi

Questo articolo si basa su ricerche e analisi preliminari sui progressi della scienza dell'informazione quantistica e delle tecnologie quantistiche in Cina, precedentemente citati in China Brief nella serie "Il salto della natura in Cina", parti uno e due .

Oggi le tecnologie che sfruttano le proprietà "spettrali" dei fenomeni quantistici, una volta puramente fantascientifica, stanno rapidamente diventando una realtà. Sostenuti dalla leadership cinese ai massimi livelli, gli scienziati cinesi stanno ottenendo rapidi progressi in una varietà di applicazioni diverse, compresa la crittografia quantistica, che crea una comunicazione non discontinua e il calcolo quantico, che consentirà un'enorme potenza di calcolo che potrebbe rendere più moderne forme di crittografia obsoleto. Mentre ognuna di queste tecnologie potrebbe riscrivere le regole su come l'informazione può essere usata ed elaborata, il sensing quantistico - l'uso dell'entanglement quantistico per consentire misurazioni estremamente precise - potrebbe sostanzialmente alterare le realtà operative del conflitto futuro.

Il rilevamento quantico potrebbe essere utilizzato in una serie di tecnologie con applicazioni militari dirette. In particolare, il radar quantistico può essere utilizzato per rilevare bersagli che non possono essere rilevati attraverso i radar convenzionali, e la navigazione quantica sfrutta in modo simile le proprietà quantistiche per creare una forma precisa di sistema di posizionamento che potrebbe eventualmente sostituire il GPS. Insieme, tali tecnologie potrebbero essere fondamentali per le future capacità militari della Cina e potrebbero diventare un obiettivo chiave della competizione tecnologica tra Stati Uniti e Cina.

Contesto per i progressi della Cina nella scienza dell'informazione quantistica

La Cina ha intrapreso una massiccia campagna nazionale per diventare leader mondiale nella scienza dell'informazione quantistica. Spinto dalle preoccupazioni sulle capacità di intelligence dei segnali dei potenziali avversari, la leadership cinese considera le tecnologie quantistiche sia un mezzo di sicurezza sia un fattore strategico per colmare il divario tra le sue capacità militari e quelle dei suoi potenziali avversari. Come tale, i programmi di scienza dell'informazione quantistica sono stati sostenuti da importanti finanziamenti statali in una varietà di laboratori e istituti di ricerca. Di nota, la Chinese Academy of Sciences ha recentemente istituito l'Istituto di ricerca sull'innovazione e la tecnologia quantistica per la scienza e la tecnologia (中国科学院 量子 信息 量子 科技 科技,), e la Cina prevede anche di istituire un laboratorio nazionale di scienza dell'informazione quantistica ( CAC, 12 luglio). Sebbene sia difficile quantificare l'intero ammontare di finanziamenti che è stato dedicato a questi sforzi, aneddoticamente, la ricerca cinese in questo settore riceverà finanziamenti virtualmente "illimitati" a causa della sua prioritizzazione di alto livello.

• Il nuovo piano nazionale di ricerca e sviluppo chiave (国家 重点 研发 计划) comprende la ricerca di base sul controllo quantistico e l'informazione quantistica tra i suoi progetti prioritari ( MoST , 16 febbraio 2016). L'orientamento disponibile (指南) per questo progetto nel 2016 e nel 2017 includeva la misurazione della precisione quantistica (量子 精密 测量) ( MoST , 1 agosto 2016)
• Il tredicesimo piano quinquennale di innovazione scientifica e tecnologica come nuovo mega-progetto evidenzia la navigazione quantistica (量子 导航) ( Consiglio di Stato , 8 agosto 2016).
• Degno di nota, il dipartimento di sviluppo attrezzature del PLA sta sostenendo la ricerca in tecnologie quantistiche attraverso il fondo nazionale dei fondi chiave di difesa (国防 重点 实验室 基金), che ha fornito finanziamenti per diversi progetti pertinenti nell'ambito del tredicesimo piano quinquennale ( dipartimento di sviluppo attrezzature, maggio 19).

Questi programmi hanno iniziato a consentire significativi progressi nella comunicazione quantistica e nell'informatica quantistica. Nel 2016, la Cina ha lanciato il primo satellite quantico al mondo, Micius, che potrebbe diventare il primo pezzo di una rete quantistica globale per comunicazioni noncrissibili ( Science Mag , giugno 2017). A marzo, gli scienziati cinesi sono riusciti ad intrappolare 10 qubit superconduttori, un passo importante verso il futuro calcolo quantistico ( Physics World, Aprile 2017). All'inizio di agosto, gli scienziati cinesi hanno annunciato il loro successo negli esperimenti che hanno coinvolto Micius, non solo dimostrando il successo del teletrasporto quantistico a ultra-lunga distanza, un passo fondamentale verso un "internet quantistico" globale, ma anche riuscendo nella prima realizzazione dello spazio. -la distribuzione quantistica delle chiavi, una pietra miliare per la comunicazione quantistica ( Nature , 9 agosto 2017; Nature , 9 agosto 2017; Xinhua , 10 agosto 2017). Mentre questi sviluppi hanno ricevuto notevole attenzione nei media ufficiali cinesi e internazionali, gli scienziati cinesi hanno anche attivamente perseguito i progressi nel rilevamento quantico, che sono spesso rimasti al di sotto del radar.

Continui sforzi di ricerca e sviluppo nel radar quantistico e nella navigazione

Fino ad oggi, i dettagli sui progressi della Cina nel rilevamento quantico sono stati relativamente limitati, probabilmente a causa delle sue applicazioni militari più ovvie e dirette. Nonostante questi limiti, è possibile valutare i progressi iniziali nel radar quantistico e nella navigazione quantistica. Di particolare rilievo, l'apparente successo della Cina nello sviluppo di radar quantistici è stato preminente nel settembre 2016, quando gli scienziati cinesi hanno annunciato la creazione di un radar quantico a singolo fotone, che sfrutta l'entanglement tra coppie di fotoni, in grado di rilevare bersagli fino a 100 chilometri di distanza con elevata precisione ( PLA Daily , 13 settembre 2016; CETC, 18 settembre 2016). Secondo quanto riferito, la gamma di questo radar quantistico era cinque volte quella di un prototipo di laboratorio creato congiuntamente nel 2015 da un team internazionale di ricercatori ( Phys.org , 26 febbraio 2015). Questo test sembrava costituire un notevole progresso e un'indicazione che la ricerca cinese nel rilevamento quantico ha già progredito considerevolmente.

Nonostante i limiti delle informazioni disponibili, è comunque possibile valutare i progressi finora raggiunti nel radar quantistico e nella navigazione quantistica sulla base di una revisione degli sforzi di ricerca e sviluppo in corso in questi settori tecnologici. Sebbene questo elenco non sia completo, fornisce una panoramica iniziale della portata e della portata di questi sforzi.

Radar Quantum:

• Il prototipo radar quantistico riportato lo scorso autunno è stato sviluppato dal quattordicesimo istituto di ricerca della Cina Electronics Technology Group Corporation (CETC) (中国 电子 科技 集团 研究所 14 研究所) Laboratorio chiave per la tecnologia di rilevamento intelligente (智能 感知 技术 重点 实验室) ( CETC 14th Research Institute , 7 settembre 2016). I lavori precedenti pubblicati dallo stesso gruppo indicano che la loro ricerca sui radar quantistici risale almeno al 2014 ( CQVIP , gennaio 2014).
• Il 27 ° istituto di ricerca del CETC è stato anche coinvolto nel prototipo di radar quantistico, mentre il 38 ° istituto di ricerca di CETC ha scritto e potrebbe anche condurre ricerche su imaging quantistico e radar quantico e il loro sviluppo per abilitare il telerilevamento ( CQVIP , gennaio 2014).
• Questo prototipo radar quantistico è stato sviluppato in collaborazione con il grande fisico quantistico cinese Pan Jianwei e i suoi colleghi dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina (USTC), che sotto la guida di Pan è diventato una forza trainante dei progressi quantistici della Cina e ospita i cinesi Laboratorio chiave dell'Accademia delle scienze dell'informazione quantistica.
• La Seconda Accademia della China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) ha ricevuto finanziamenti attraverso il Fondo nazionale per la difesa dei laboratori chiave per un progetto che esamina le caratteristiche della dispersione della luce e delle radiazioni sotto rilevamento quantico ( Arma di tutte le armi e Rete di informazioni sull'approvvigionamento di attrezzature , 19 giugno )
• L'Istituto di ricerca 508 della CASC 5th Academy ha istituito un laboratorio di rilevamento quantico (量子 遥感 实验室) nel 2012 ( China Space News , 26 luglio 2012).
• Il 13 ° Research Institute della CASC 9th Academy è stato impegnato nella ricerca sull'imaging quantistico, che prevede l'uso di correlazioni quantistiche per una nuova forma di telerilevamento ( CASC , 20 agosto 2015).
• L'Università di Xi'an di Scienza e Tecnologia Elettronica ha ricevuto finanziamenti attraverso il Fondo nazionale per la difesa dei laboratori chiave (重点 实验室 基金) per sfruttare gli effetti quantistici per migliorare le prestazioni delle capacità di rilevamento, imaging e identificazione dei sistemi radar ( Armi All-Military e Equipment Appliance Information Network , 19 giugno).
• Il dipartimento di sviluppo attrezzature finanzia due progetti ciascuno sulla tecnologia radar a microonde e sulla ricerca fondamentale per i sistemi radar quantistici. Ogni progetto riceverà 500.000 RMB (circa $ 75.000) in finanziamenti ( All-Military Weapons and Equipment Appliance Network , 11 aprile).

Quantum Navigation:

• Secondo quanto riferito, l'Istituto di ricerca sul controllo dell'automazione e dell'apparecchiatura di Pechino (北京 自动化 控制 设备 研究所) ha raggiunto un importante traguardo nella navigazione quantistica in un progetto che ha perseguito tecnologie chiave associate a un giroscopio a risonanza magnetica ( Xinhua , 2 aprile 2016). Questo anticipo ha usato la proprietà quantistica dello spin per abilitare la navigazione inerziale e, secondo quanto riferito, ha stabilito una base per gli sviluppi futuri nella navigazione quantistica in Cina.
• L'Università Jiaotong di Shanghai Quantum Sensing and Information Processing Research Center (量子 感知 与 信息 处理 研究 中心), fondata nel 2001, ha perseguito la ricerca sulla tecnologia quantistica di navigazione e posizionamento, nonché su tecnologie di rilevamento e percezione quantistica ( Shanghai Jiaotong University ).
• Il dipartimento di sviluppo attrezzature del PLA sta finanziando un progetto sull'esplorazione di sistemi di guida di precisione che sfruttano nuovi concetti, nuovi principi e nuove tecnologie, tra cui l'imaging e il rilevamento della correlazione quantistica ( All-Military Weapons and Equipment Appliance Network , 1 agosto 2016) .

Il numero di istituti di ricerca che si occupano di radar quantistico e di navigazione, così come i finanziamenti disponibili attraverso piani scientifici e tecnologici nazionali, suggeriscono una spinta nazionale guidata dallo stato per promuovere queste tecnologie. I resoconti di prototipi e progressi apparenti indicano anche che i ricercatori cinesi potrebbero fare veri passi avanti verso l'operazionalizzazione di queste capacità quantistiche.

Brevetti Point to Progress

Ad oggi, scienziati cinesi e istituti di ricerca hanno depositato un numero di brevetti relativi al radar quantistico e alla navigazione quantistica. Complessivamente, il numero di domande di brevetto cinesi in informatica quantistica tende a classificarsi al primo posto nel mondo o al secondo negli Stati Uniti ( The Economist ). Mentre l'ecosistema per la ricerca e lo sviluppo sopra descritto indica la portata e l'ampiezza di questi sforzi, i depositi di brevetto disponibili sono forse un indicatore migliore dei reali progressi:

Radar quantico

• Dal 2010, diversi scienziati hanno depositato brevetti relativi ai radar quantistici, inclusi i ricercatori affiliati alla Zhejiang University, che hanno depositato un brevetto su radar laser basato su imaging quantistico fortemente correlato ( Google Patents , 7 maggio 2010). Nel 2012, un ricercatore ha presentato un brevetto per un disegno radar di entanglement quantistico ( Google Patents , 15 giugno 2012).
• Nel 2014, un ricercatore dell'Air Force Early Warning Institute, che aveva precedentemente pubblicato diversi articoli sul radar quantico, ha depositato un brevetto per radar quantistici e metodi di rilevamento dei bersagli con l'utilità prevista nell'allarme precoce strategico ( Google Patents , 22 ottobre 2014).

Quantum Navigation

• Nel 2010, i ricercatori della Xi'an University of Electronics Science and Technology hanno depositato un brevetto per un nuovo metodo di navigazione e posizionamento di alta precisione basato su proprietà quantistiche ( Google Patents , 30 luglio 2010).
• Nel 2011, i ricercatori dell'Osservatorio di Xi'an Optics e Fine Mechanics Research Institute hanno depositato un brevetto per sfruttare l'entanglement quantico per migliorare l'accuratezza posizionale di Beidou ( Google Patents, 25 agosto 2011)
• Nel 2016, i ricercatori della PLA Air Force Engineering University hanno depositato un brevetto per un metodo di navigazione basato su microonde quantico-impigliati ( Google Patents , 28 ottobre 2016).

Sebbene sia difficile valutare la maturità di questa ricerca dalle informazioni fornite, molti di questi brevetti servono come indicazione approssimativa del fatto che questi sforzi di ricerca hanno raggiunto un punto tale che le applicazioni future e la proprietà intellettuale sono diventate una preoccupazione.

Le applicazioni militari e le implicazioni strategiche del rilevamento quantico

I rapidi progressi della Cina nella scienza dell'informazione quantistica e le relative applicazioni tecnologiche dimostrano le sue ambizioni di guidare l'innovazione globale in tecnologie di frontiera strategica (战略 前沿). Rispetto al calcolo quantistico e alla crittografia quantistica, il rilevamento quantico ha le applicazioni militari più dirette e di impatto. Poiché lo spettro elettromagnetico diventa sempre più affollato in periodi di pace e viene contestato in tempo di guerra, la capacità di garantire la fiducia nei sensori e operare indipendentemente dai limiti dello spettro sarà fondamentale. Alcune applicazioni del rilevamento quantico, tra cui radar quantistico, imaging e navigazione, potrebbero cambiare la dinamica e l'uso dello spettro in modi che potrebbero essere altamente distruttivi nella guerra futura.

Potenzialmente, il radar quantistico potrebbe annullare le tecnologie stealth e le forme avanzate di disturbo dei radar. A questo proposito, la realizzazione del radar quantistico potrebbe consentire al PLA di superare le capacità stealth statunitensi superiori, minando questo pilastro fondamentale della potenza militare statunitense. In effetti, i commenti sui media del PLA all'epoca in cui fu annunciato il test di un radar quantistico prototipo evidenziarono il radar quantico come la "nemesi" degli aerei da combattimento stealth odierni con "notevole potenziale" sul futuro campo di battaglia ( PLA Daily, 22 settembre 2016). Inoltre, più descrizioni teoriche del radar quantistico suggeriscono che potrebbe essere in grado di sconfiggere le tecniche di disturbo del radar, come i jammer di memoria a radiofrequenza digitale (DRFM), che falsificano il segnale trasmesso dal radar per nascondere la vera posizione di un aereo. Entrambe le applicazioni annullerebbero o limiteranno significativamente l'uso di contromisure elettroniche passive (furtive) e attive (jamming DRFM) nello spazio nemico.

In ogni potenziale conflitto con la Cina, l'uso della segrete sarebbe un imperativo strategico per gli Stati Uniti, fondamentale per consentire alle navi militari di entrare a breve distanza dal continente cinese e per far penetrare gli aerei nello spazio aereo cinese per tenere a rischio attività operative cinesi. Pertanto, il radar quantico sarebbe una massiccia forza dirompente - una "tecnologia offset" - all'interno della suite PLA di negazione di accesso / area (A2 / AD) o capacità di "controintervento". Se operazionalizzato, il radar quantistico non solo potrebbe minare il vantaggio degli Stati Uniti nella stealth, ma anche incrementare intrinsecamente i potenziali costi della guerra, costringendo gli Stati Uniti ad accettare un rischio operativo più elevato e annullando miliardi di dollari spesi in rivestimenti invisibili per piattaforme che operano nel Pacifico occidentale.

In prospettiva, la tecnologia quantistica potrebbe avere importanti implicazioni per molteplici aspetti delle future operazioni militari. Il comitato consultivo scientifico dell'Aeronautica statunitense ha rilevato in un recente rapporto che orologi quantici e sensori quantici meriterebbero ulteriori investimenti, poiché una maggiore precisione temporale potrebbe migliorare le missioni e le capacità dell'Aeronautica, tra cui SIGINT, contro-DRFM, guerra elettronica (EW) e anche comunicazioni più robuste ( AFSAB , 2016). Lo stesso rapporto ha osservato che i magnetometri quantici, che consentono la navigazione quantistica, potrebbero essere "una parte importante del raggiungimento del vantaggio negato dal GPS", anche perché il rilevamento inerziale quantico non è suscettibile di interferenze.

Una logica simile sull'utilità della navigazione quantistica è evidentemente in gioco nel pensiero del PLA. La realizzazione della navigazione quantistica potrebbe consentire una "nuova generazione di navigazione inerziale", consentendo una navigazione ad alta precisione senza GPS, come hanno notato i ricercatori della National University of Defense Technology ( CNKI ). Questa cosiddetta "bussola quantistica" sarebbe particolarmente utile per sottomarini e altre piattaforme marittime per le quali potrebbe consentire l'individuazione della loro posizione con alti livelli di precisione. La navigazione quantistica potrebbe potenzialmente liberare le piattaforme operative cinesi dalla dipendenza da sistemi di posizionamento basati sullo spazio, che possono essere facilmente bloccati, mentre il PLA diventa sempre più in grado di tenere a rischio i sistemi spaziali statunitensi aumentando le sue capacità di counterspace.

Incertezze quantistiche e sviluppi futuri

La Cina potrebbe superare gli Stati Uniti nel rilevamento quantico? Certamente, gli sforzi cinesi attivi per perseguire i progressi nel radar quantistico e nella navigazione, supportati e accelerati dagli ampi finanziamenti dedicati alla scienza dell'informazione quantistica, dimostrano l'attenzione del PLA sulla ricerca dell'innovazione nelle tecnologie emergenti con applicazioni altamente dirompenti. Dal momento che la ricerca e lo sviluppo sembrano rimanere allo stadio del prototipo per il momento, il potenziale e la tempistica per la loro realizzazione sul campo di battaglia rimangono incerti a questo punto. Mentre tecnologie come l'informatica quantistica e la crittografia offrirebbero capacità relativamente equilibrate, anche se dirompenti, le probabili asimmetrie nelle operazioni per la Cina e gli Stati Uniti creano condizioni tali che il rilevamento quantico e in particolare il radar quantistico, potrebbe dare alla Cina un vantaggio molto maggiore a scapito degli aspetti fondamentali della potenza militare statunitense, come la segretezza. Considerando il potenziale dirompente del radar quantistico e della navigazione, i progressi del PLA in queste capacità quantistiche riflettono un aspetto integrale dei suoi sforzi per competere con gli Stati Uniti nell'innovazione tecnologica e della difesa.

Elsa Kania è un'analista focalizzata sul pensiero strategico del PLA e sui progressi nelle tecnologie emergenti. La sua esperienza professionale ha incluso il lavoro presso il Dipartimento della Difesa, il Gruppo strategico a lungo termine, FireEye, Inc., il Belfer Center di Harvard e il Centro Carnegie-Tsinghua per la politica globale. Parla correntemente il cinese mandarino.

Stephen Armitage è un ex analista di DOD, espatriato statunitense e ricercatore focalizzato principalmente su operazioni di informazione cinesi e tecnologie emergenti.

Modificato 2 Agosto, 2018 da magico_8°/88

[lazer_one*]

Sono molte le applicazioni delle tecnologie ottiche quantistiche e la Cina ci sta lavorando moltissimo (ovvero sta dando molto risalto alle attività in corso)

In Italia siamo più riservati ma ...

[magico_8°/88*]

Antonio purtroppo sono molto ignorante in materia, ma le possibilità della tecnologia quantistica sono così importanti da permettere i cambiamenti presentati nell'articolo?

[Iscandar]

Sembrerebbe di si.

In linea di massima, e solo quella sono capace di fare, sembra che due particelle siano "gemelle omozigote" ciò che capita ad una infliuenza il comportamento dell'altra.

Rimane solo da interpretare il comportamento di quella che rimane da te.

[lazer_one*]

Le comunicazioni e il calcolo quantistico permettono sicuramente quanto affermato nell'articolo.

In Italia siamo abbastanza coinvolti e avanti in questo tipo di ricerca. La Cina ha (dovrebbe) effettuato comunicazioni via satellite un paio di anni fa.

Il cuore della tecnologia è che da un lato è molto difficile da intercettare e dall'altro, se intercettata, vieni fornito un immediato riscontro dell'intercettazione al trasmettitore che può effettuare adeguate contromisure.