양자 레이다 시스템 개발 동향 및 전망

Abstract

최근 미국, 유럽, 중국을 중심으로 2030년 전후 실전배치를 목표로 6세대 전투기 개발에 대한 연구 및 논의가활발히 이루어지고 있다. 그에 따라 6세대 전투기의 핵심 기술로 평가받는 차세대 레이다 시스템의 연구 및 개발에 대한 논의도 활발히 진행 중이다. 특히 최근 중국 언론에서 발표된 양자 레이다 시스템의 향상된 표적 검출및 스텔스 탐지 능력은 차세대 레이다 시스템으로써 양자 레이다의 가능성을 열어두었다. 양자 레이다는 기존의레이다 시스템을 확장한 개념으로써 빛의 양자상태인 광자 기반 신호의 송수신에 기반하여 표적을 식별한다. 이로인해 적은 양의 광자를 사용하여 표적 검출이 가능하며 스텔스 기술의 무력화, 전자전 기술의 무력화, 보안성 강화 등 다양한 잠재력을 지닌다. 따라서 본 논문은 양자 기술의 핵심이 되는 양자 얽힘 현상과 양자 레이다 시스템의 핵심 요소인 양자 조명에 대한 전반적인 연구 동향을 살펴본다. 또한 현재까지 연구된 양자 조명의 이론적, 실험적 결과를 바탕으로 양자 조명을 레이다 시스템에 적용했을 경우의 기술적 장점과 구현의 어려움에 대해 분석한다.

Recently, research and study on the development of 6th generation fighter aircraft have been actively discussed, mainly in the US, Europe, and China. Accordingly, the next-generation radar system, which is regarded as a key component of the 6th generation fighter aircraft, has been also discussed. In particular, the advanced target detection and stealth detection capabilities of quantum radar systems announced in the Chinese press opened up the possibility of a quantum radar system as the next generation radar system.Quantum radar extends the concept of conventional radar systems and detects targets based on the transmission and reception of quantum states of photons.Accordingly, it can detect targets with a relatively small number of photons, enable to provide neutralization of stealth and electronic warfare techniques and enhanced security. Therefore, in this paper, we review the research trends of quantum entanglement, which is the core of various quantum technologies, and then review quantum illumination, a key element of quantum radar systems. Based on the theoretical and experimental results of quantum illumination studied up to now, we analyze the technical advantages and implemental difficulties of applying quantum illumination to radar systems.