Según los informes, China comenzó la producción en masa de un detector de fotón único de cuatro canales diseñado para borrar virtualmente el rendimiento sigiloso de los aviones de combate F-22 Raptor y F-35 Lightning II de EEUU.
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South China Morning Post del 14 de octubre de 2025, China ha comenzado la producción en masa de su "captador de fotones", un detector de fotones únicos de cuatro canales destinado a aplicaciones de radar cuántico. El dispositivo, desarrollado por el Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de la Información Cuántica en Anhui, puede detectar fotones individuales con un ruido extremadamente bajo, una capacidad que podría permitir que los futuros sistemas de radar rastreen incluso los ecos más pequeños de aviones furtivos como el F-22 Raptor y el F-35 Lightning II de EE. UU. Si se confirma, este detector de fotones se convertirá en el componente clave del intento más amplio de China de compensar las ventajas de Estados Unidos en el combate aéreo a través de tecnología avanzada de detección y procesamiento de señales.
El despliegue de radares cuánticos por parte de China significaría que el F-22 y el F-35 podrían perder gran parte de su ventaja de sigilo, ya que estos radares podrían detectar los débiles reflejos de fotones de sus superficies que los sistemas de radar tradicionales pasan por alto.
Según el SCMP, China afirmó que ha comenzado la producción en masa de un detector de fotones únicos de cuatro canales de ruido ultra bajo conocido como captador de fotones, desarrollado por el Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de la Información Cuántica en la provincia de Anhui. El dispositivo puede detectar fotones individuales, las unidades más pequeñas de energía luminosa, y se describe como un componente clave para los sistemas de radar cuántico destinados a rastrear aviones furtivos como el F-22 Raptor. El anuncio, informado por Science and Technology Daily, indica que China ha alcanzado la autosuficiencia en la producción de componentes esenciales de detección cuántica. Como se explica a continuación, la sensibilidad y el bajo nivel de ruido del captador de fotones le permiten identificar las señales reflejadas más débiles en entornos desordenados, lo que proporciona ventajas potenciales en la detección de objetivos poco observables. Con su arquitectura de cuatro canales, puede procesar simultáneamente varios flujos de datos, mejorando la precisión y reduciendo las tasas de error.
Un radar cuántico difiere del radar convencional en la forma en que detecta y procesa los reflejos de un objetivo. En el radar tradicional, las ondas electromagnéticas se transmiten, se reflejan en los objetos y luego se analizan en función de la fuerza, el tiempo y el cambio de frecuencia del eco para determinar el alcance y la velocidad. Un radar cuántico, por el contrario, transmite un fotón de un par de fotones entrelazados, mientras que el otro se mantiene como referencia. Debido a que estos dos fotones comparten una relación cuántica única, el radar puede verificar más tarde si el fotón devuelto coincide con su gemelo almacenado, confirmando así que el reflejo proviene de un objeto real. Esta prueba de correlación permite que el radar distinga los rendimientos genuinos del ruido de fondo, incluso cuando la señal es extremadamente débil. A diferencia del radar clásico, que puede ser cegado por interferencias o interferencias, el radar cuántico teóricamente resiste la suplantación de identidad porque ningún adversario puede replicar el estado cuántico exacto del fotón inactivo. Para los usuarios militares, esto podría hacer que el radar cuántico sea valioso en entornos de guerra electrónica.
El primer componente importante de un radar cuántico es la fuente de fotones entrelazados, que genera pares de fotones vinculados a frecuencias precisas. En la mayoría de los diseños, esto se logra utilizando circuitos superconductores o semiconductores como amplificadores paramétricos Josephson, o cristales ópticos no lineales que producen fotones entrelazados a través de la conversión descendente paramétrica espontánea. Estos fotones emparejados se dividen en dos caminos: el haz de señal, transmitido hacia el objetivo, y el haz inactivo, almacenado dentro del radar para su comparación. Debido a que los estados cuánticos son frágiles, generar y mantener estas correlaciones requiere un ruido extremadamente bajo y una sincronización precisa. El radar también se basa en un conjunto de antenas o transductor de microondas para transmitir los fotones de señal y capturar los fotones débiles que regresan. Las pérdidas en la transmisión y la reflexión pueden degradar rápidamente el entrelazamiento, lo que hace que la estabilidad y la pureza de la fuente sean fundamentales para el rendimiento. Es por eso que el captador de fotones chino tiene como objetivo operar a niveles de ruido muy bajos mientras mantiene un amplio rango de temperatura.
El segundo grupo de componentes esenciales incluye el receptor cuántico y la electrónica de detección. El receptor combina el fotón de señal de retorno con el rodillo almacenado para realizar una medición conjunta que verifica la correlación, que es el proceso central que permite la ventaja cuántica del radar. Esto requiere detectores de fotón único altamente sensibles capaces de distinguir un fotón de miles de millones de fotones de fondo. El nuevo detector chino de cuatro canales cumple esta función al permitir la detección simultánea de múltiples trayectorias o longitudes de onda de fotones, mejorando tanto el alcance como la precisión. Su eficiencia de detección, según se informa, alrededor del 90 por ciento, garantiza que se cuenten casi todos los fotones que golpean el detector, lo que reduce la pérdida de datos. El amplio rango de temperatura de funcionamiento del dispositivo, de –50 a –120 °C, le permite funcionar en diversos entornos sin refrigeración criogénica. Esto lo hace más práctico que los detectores superconductores que requieren un funcionamiento cercano al cero absoluto. Su arquitectura de semiconductores también lo hace más pequeño, más liviano y más adaptable a los sistemas de radar aerotransportados o móviles.
Durante la operación, el radar transmite los fotones de señal hacia un área de búsqueda, donde algunos interactúan con una aeronave u otro objeto y se dispersan hacia el receptor. Los fotones inactivos, almacenados localmente, actúan como una referencia con la que se comparan los fotones que regresan. Si la correlación entre ellos es estadísticamente significativa, el radar concluye que un objetivo real ha reflejado la señal. Este mecanismo permite que el radar diferencie las reflexiones reales del ruido ambiental o la interferencia electrónica. El detector de fotón único, que funciona como el "ojo" del radar, registra incluso los ecos más débiles que pasarían desapercibidos en los sistemas clásicos. Usando múltiples canales, puede monitorear varias direcciones simultáneamente, mejorando la cobertura de detección y reduciendo las zonas ciegas. Los subsistemas clásicos del radar (procesamiento de señales, seguimiento y fusión de datos) interpretan los resultados de las mediciones para construir una imagen situacional completa. Este híbrido de detección cuántica y procesamiento tradicional marca una evolución potencial en la tecnología de radar.
La principal ventaja del radar cuántico para aplicaciones de defensa radica en su capacidad para detectar objetos que el radar convencional tiene dificultades para identificar. Los aviones furtivos están diseñados para dispersar o absorber ondas de radar, minimizando la reflexión que regresa a un receptor. El radar cuántico, sin embargo, se centra en detectar la correlación cuántica entre los fotones transmitidos y los que regresan en lugar de la potencia general de la señal. Incluso si un avión furtivo refleja solo unos pocos fotones, el radar puede identificarlos haciéndolos coincidir con los fotones inactivos retenidos. En términos simples, un radar cuántico funciona como un cazador que susurra y escucha un eco que solo él puede reconocer, incluso en medio de una tormenta. Esto significa que podría detectar aeronaves que parecen invisibles para los sistemas tradicionales, incluso bajo interferencias o baja visibilidad. También puede ofrecer una mayor resistencia a las tácticas de suplantación de identidad o señuelo, ya que se ignoraría cualquier señal artificial que carezca de la correlación cuántica correcta. Este potencial explica el interés de muchas agencias de defensa en todo el mundo.
A pesar de la promesa, el radar cuántico sigue en su infancia debido a los límites fundamentales de la ingeniería. Los experimentos realizados hasta ahora han demostrado ventajas de detección de alrededor del 20 por ciento en comparación con el radar clásico, pero solo en entornos de laboratorio controlados y a distancias cortas. Mantener la coherencia cuántica entre la señal y los fotones inactivos se vuelve cada vez más difícil a distancia debido a la dispersión atmosférica, el ruido térmico y la interferencia. La memoria cuántica capaz de almacenar los fotones inactivos el tiempo suficiente para la detección de largo alcance aún está en desarrollo, y la mayoría de los prototipos deben operar a temperaturas criogénicas para preservar el entrelazamiento. La enorme demanda de procesamiento de datos necesaria para comparar miles de millones de pares de fotones en tiempo real también sigue siendo un cuello de botella. El nuevo detector de China aborda una parte de este problema al mejorar la sensibilidad y reducir el ruido, pero los sistemas operativos completos aún requieren avances en alcance, estabilidad y manejo de datos. Por ahora, el radar cuántico se describe mejor como una tecnología impulsada por la investigación que se acerca a la preparación industrial temprana.
Las debilidades del radar cuántico son una consecuencia directa de su naturaleza cuántica. Las correlaciones cuánticas se ven fácilmente perturbadas por el calor, la vibración y la interferencia electromagnética, lo que provoca la degradación de la señal y la pérdida de precisión. El alcance efectivo del radar sigue siendo limitado porque las pérdidas de trayectoria reducen el número de fotones que regresan y preservan sus propiedades entrelazadas. La construcción de memorias cuánticas que puedan almacenar fotones inactivos durante el tiempo requerido por las operaciones de larga distancia es técnicamente un desafío. Además, la infraestructura del radar es compleja y costosa, e implica enfriamiento criogénico, sincronización precisa y electrónica sensible. El procesamiento de datos de correlación a velocidades en tiempo real para redes a gran escala también es difícil. Estas limitaciones hacen que el radar cuántico sea menos práctico para el despliegue inmediato y más adecuado para las instalaciones de prueba. Los ingenieros de todo el mundo están trabajando para superar estos problemas a través de avances materiales, integración fotónica y arquitecturas híbridas cuánticas y clásicas. Hasta entonces, la utilidad operativa de la tecnología sigue siendo teórica.
Si los ingenieros finalmente resuelven estos desafíos, las consecuencias para los aviones furtivos serían significativas. El radar cuántico podría reducir drásticamente la efectividad de los diseños de baja observabilidad que dependen de la redirección o absorción de ondas de radar. Esto obligaría a los desarrolladores de aviones a invertir más en guerra electrónica, señuelos o estrategias de defensa basadas en la velocidad en lugar de solo dar forma sigilosa. La integración del radar cuántico en las redes de sensores podría brindar a los países una imagen continua de su espacio aéreo, combinando datos de estaciones terrestres, satélites y plataformas aéreas. Los sistemas cuánticos también pueden conectarse a través de enlaces cifrados cuánticamente, compartiendo información de forma segura y en tiempo real. A largo plazo, la combinación del radar cuántico con
los sistemas emergentes de guerra electrónica impulsados por 6G podría permitir una precisión sin precedentes en la detección y el seguimiento. Si se logra, esto cambiaría el equilibrio de la guerra aérea moderna de la invisibilidad hacia el dominio de la información, donde la correlación de datos y la velocidad de análisis importan más que la sección transversal del radar.
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