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益耳山

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量子雷达让隐形战机无处可逃  

2016-09-14 13:50:41|  分类: 科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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利用量子纠缠特性设计的量子雷达,在未来可能会成为隐形战机的“克星”。这样的技术成为了近年来国内外研究热点。

近日,由中国电子科技集团14所(简称中国电科14所)研制,中国科学技术大学、中国电子科技27所以及南京大学等单位共同合作下,中国电科14所推出了中国首部基于单光子监测的量子雷达系统。该雷达系统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,并且在外场完成了真实大气环境下的目标探测试验,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。

量子雷达系统利用了光子的量子特性,创造出了一种新型抗干扰雷达信号。《麻省理工技术评论》解释称,这种新雷达装置的概念,主要是因为任何尝试测量光子的努力都会破坏其量子特性。

目前,中国电科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理论和实验基础。国外也有多个研究机构正在进行实验。美国的罗切斯特大学曾尝试使用极变的光子以便探测并反映出物体的图像。另外,英国约克大学的研究团队曾研发出一个双腔转换器,利用纳米振荡器实现微波与光波的耦合。

研究人员指出: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。

这样的原理与量子通信中的密码分发相似。在密码学中,偷听者偷听时会改变密钥的量子特性,从而暴露自己的身份。

此外,量子雷达的核心是连接微波与光波的双腔转换器。研究人员称,这一混合系统利用微波与光波的量子交互作用来发现低反射特征,所需的能量比传统系统低得多。传统雷达难以探测复杂环境下的小目标,而该款新型雷达可利用量子纠缠来提高灵敏度,从而在高背景噪声中识别微小信号。

 

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