中国量子雷达取得重大突破 隐形战机无所遁形

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2012年，在美国美国国防部高级研究计划局（DARPA）单光量子信息项目（InPho）的资助下，美国罗切斯特大学光学研究所研究团队成功研发出一种抗干扰的量子雷达，利用偏振光子的量子特性来对目标进行探测和成像。

该研究团队宣称，由于任何物体在收到光子信号之后都会改变其量子特性，可轻易探测到隐身飞机，而且几乎不可被干扰。

那时，歼-20刚横空出世不久，于是量子雷达这一前沿技术就成了媒体眼中歼-20、T-50等刚面世隐形飞机的“克星”。

巧的是，就在“墨子号”量子卫星成功发射后不久，紧接着就传来了中国电子科技集团第14研究所在量子雷达领域取得突破的捷报。中国电科首部基于单光子检测的量子雷达系统在14所研制成功，达到国际先进水平。

该系统由中电14所智能感知技术重点实验室研制，在中国科学技术大学、中国电科27所以及南京大学等协作单位的共同努力下，经过不懈的努力，完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证，并且在外场完成真实大气环境下目标探测试验，获得百公里级探测威力，探测灵敏度极大提高，指标均达到预期效果，取得阶段性重大研究进展与成果。

科技人员研究发现量子接收系统的噪声基底极低，相比传统雷达的接收机，噪声基底能够降低若干个数量级。雷达作用距离可以大幅提升数倍甚至数十倍。从而大大提升雷达对于微弱目标，甚至隐身目标的探测能力。
量子雷达技术是近年来在量子计量领域新兴的一个重要研究方向，主要是利用光量子不同于经典电磁波的物理特性实现对目标的准确测量。相对于基于传统电磁理论的雷达，量子雷达不但具有更高的灵敏度及探测精度，而且具备更强的抗干扰和抗欺骗能力，量子雷达技术为隐身目标的准确探测提供了一种新的有效技术途径。目前对量子雷达的定义尚存在一些争议，但一般认为量子雷达分为三种，即单光子量子雷达、干涉式量子雷达以及量子照射雷达。

目前，各国所使用的常规雷达容易受到一系列技术干扰，从箔条干扰形成虚假的信号到将雷达致盲，或者通过改变机体外形达到降低雷达回波的目的。而当前一些国家装备的最先进的防空雷达，虽然可以对付一些欺骗雷达的措施，但是世界上最先进的雷达干扰机能够截获雷达信号，并发送虚假的信息。

所以，创建一种不受干扰的雷达信号技术，就成为对付雷达干扰机的关键所在。在美国的这项研究中，工程师们使用新型侦测技术能够揭穿频率干扰等反制手段，来自纽约罗彻斯特大学的研究小组展示了如何通过光子的量子特性来获得先进的反隐身技术。对此，麻省理工学院的科学家评论认为，这项新的侦测技术所依赖的原理就是任何尝试测量光子的努力都会破坏其量子特征，由此就可通过破坏原来光子的量子特征来重新模拟出虚假的光子属性，以达到欺骗目的。

也就是说，在工作工程中，倘若隐身飞机设法阻止这些光子，并通过重新发送这些光子的方法达到隐藏自身的目的，这些隐身飞机将不可避免地改变这些光子的量子特性，从而显示出所有受干扰痕迹。正如参与研究的人员所说，“为了阻止我们的成像系统，物体必须干扰到成像光子中，微妙的量子状态，这样一来，物体就会犯数据错误，从而暴露自己的活动情况。”

应用到现实中，如果一架隐身飞机通过拦截光子并重新发送虚假信号实现隐身，那雷达回波仅相当于一只鸟的大小就可以掩盖自身的真实位置，但量子雷达在这一欺骗过程中也同时会发现飞机的踪迹。
这项新发明在技术工程上也有相似的运用，比如可以用类似的方式进行量子密钥加密，通过改变密钥的量子属性来达到目的。来自罗彻斯特光学研究所的科学家梅胡尔·马利克（Mehul Malik）利用该技术对远程隐身轰炸机进行反射光子测试实验，测量反射信号的极化错误率。

从技术潜力的角度而言，量子雷达探测技术确实可以解决传统雷达存在的问题。
鉴于量子态传播所具有的特性，量子雷达利用量子态作为信息的载体，从而有效降低系统的功耗，可以应用于多种轻型平台；其次，以量子态作为接收对象，利用量子态特性，可以丰富目标的探测手段，提高对隐身目标的探测性能；利用量子态具有的高阶相关性，可以通过量子态关联抑制杂波干扰，同时在现阶段复杂电磁环境下具有较强的可靠性、保密性。

总而言之，利用量子态所具有的特性，可以实现解决传统雷达在隐形目标的检测、电子战条件下的生存、平台载荷限制等诸多方面的瓶颈问题，从而全方面提升雷达的各项性能指标。

从应用的角度，现有的量子雷达距离实用化也许仍有一段距离，但有专家断言量子雷达将会是“未来预警体系中的核心”。

据悉，目前中电14所智能感知技术重点实验室在量子雷达研究方向上已建立了基本的研究环境，具备了量子雷达系统设计、系统研制以及实验验证的初步能力，为后续进一步开展微波量子雷达奠定了重要的理论和实验基础。

为什么下一步是微波量子雷达？如果能够使量子雷达工作于传统雷达频段（3MHz-300GHz），尤其是微波频段，那么量子雷达将具有全天候、全天时的工作能力，那么量子雷达将朝着实用化迈进一大步。届时距离探测F-22、B-21就不远了。

所有跟帖： 

• 再過一些日子，就會看到量子計算機，量子火箭，量子高鐵。就差了什麼量子領導。 -vw308- ♂ (0 bytes) () 09/03/2016 postreply 09:05:11