Americká ponorka USS Jimmy Carter na demagnetizaci. Proti SQUID magnetometru to ale moc nepomůže. Kredit: U. S. Navy.

Koncem letošního června Čínská akademie věd ohlásila technologický průlom. Šlo o významné vylepšení kvantového zařízení, které měří magnetická pole. Pak ale tyto zprávy z čínských médií zmizely, jako když mávne kouzelným proutkem. Došlo k tomu ve chvíli, kdy jeden novinář upozornil na možné vojenské využití objevu. S vylepšeným kvantovým detektorem je totiž možné prakticky uzavřít Jihočínské moře ponorkám.

Xiaoming Xie. Kredit: X. Xie.

Dotyčný novinář se jmenuje Stephen Chen a píše pro South China Morning Post. Podle jeho slov byl tímto cenzorským zákrokem překvapen. Píše prý o čínské vědě již dlouho a podobné věci se stávají jen velmi vzácně.

Magnetometry se používají k detekci ponorek protivníka, vlastně už od druhé světové války. Fungují tak, že detekují anomálie v zemském magnetickém poli, které mohou být vyvolané přítomností většího množství kovu na jednom místě. Třeba jako jsou právě ponorky. Dnešní zařízení tohoto druhu dovedou ponorku detekovat jen na velice krátkou vzdálenost. Používají se proto až ve chvíli, kdy sonar zaměří podezřelý objekt a magnetometr pak upřesní a potvrdí polohu ponorky.

Dosah magnetometru je možné podstatně rozšířit, pokud se k jeho konstrukci použije supravodivé kvantové interferenční zařízení neboli SQUID (z anglického superconducting quantum interference device). SQUID je vlastně úžasně citlivý magnetometr, který dokáže změřit i nesmírně slabé magnetické pole.

SQUID magnetometr. Kredit: Zureks / Wikimedia Commons.

Potíž je v tom, že SQUID magnetometry jsou až tak citlivé, že je ruší nepatrné změny, k nimž neustále dochází v magnetickém poli Země v důsledku solární bouří a dalších kosmických jevů. Proto je například nepraktické umístit takový senzor na letoun, rušení magnetického pole by ho zcela zahltilo. Pokud je známo, tak například U. S. Navy z tohoto důvodu používá v magnetometrech méně účinné, ale praktičtější technologie.

Xiaoming Xie z institutu Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology a jeho spolupracovníci udělali to, že namísto jednoho SQUIDu postavili magnetometr s celou soustavou těchto detektorů. Vtip je v tom, že čtení a analýza dat z jednotlivých detektorů může poskytnout mnohem lepší výsledek, než tyto detektory jednotlivě.

David Caplin. Kredit: Imperial College London.

Podle Davida Caplina z Imperial College London by to mělo fungovat. Kdyby se takové zařízení nainstalovalo na letadlo, tak by zřejmě bylo schopné detekovat ponorky na vzdálenosti několika kilometrů, a nikoliv jen pár set metrů jako doposud. To by bylo katastrofou pro ponorky Západu, které se sice dovedou pomocí sofistikovaných technologií vyhnout sonaru, ale své magnetické stopy se jen tak lehce nezbaví.

Kolem nové technologie je mnoho nejasností. Dotáhla to Čína do konce? Mají teď nejcitlivější detektor ponorek na světě? Cathy Foley z australské výzkumné agentury CSIRO se domnívá, že ke konstrukci takového detektoru je nutné vyřešit několik nemalých technických problémů. Pokud by to ale někdo mohl zvládnout, tak asi právě Číňané. Žádné námořnictvo Západu v tuto chvíli podle všeho nemá SQUID detektory ponorek k dispozici. Odborníci odhadují, že by SQUID magnetometr tohoto typu mohl detekovat ponorku na vzdálenost asi 6 kilometrů. Pokud Číňané vylepší potlačení šumu zemského magnetického pole, tak by to podle Caplina mohlo fungovat na ještě mnohem větší vzdálenost.

Kvantové magnetické detektory jsou jenom jednou z cest, jak teď Čína vylepšuje své protiponorkové kapacity. Jejich „Velká podvodní zeď“, což je síť propojených senzorů, bójí a podmořských dronů je zřejmě před dokončením. Čína se tímto způsobem snaží prosadit své zájmy v okolních mořích. I tam, kde na to podle mezinárodního práva nemá nárok. S funkčním a výkonným kvantovým detektorem ponorek budou zase o krok blíže k dosažení svých cílů. 

Video:  Superconductivity: SQUID applications


Literatura
New Scientist 22. 8. 2017, Wikipedia (SQUID).