背景知识(百度百科):
量子雷达是基于量子力学基本原理,主要依靠收发量子信号实现目标探测的一种新型雷达。量子雷达具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点,未来可进一步应用于导弹防御和空间探测,具有极其广阔的应用前景。作为洞察未来战场的“千里眼”,量子雷达技术势必掀起各军事强国变革雷达技术的时代潮流。
2012年,美国罗切斯特大学光学研究所的研究团队成功研发出一种抗干扰的量子雷达,这种雷达利用光子对目标进行成像,由于任何物体在接收到光子信号之后都会改变其量子特性,所以这种雷达能探测到隐形飞机,而且几乎是不可**扰的。继中国自主研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”成功发射后,电子科技集团第14研究所研制量子雷达取得突破性进展,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。2016年8月,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。
根据利用量子现象和光子发射机制的不同,量子雷达主要可以分为以下3个类别:
一是量子雷达发射纠缠的量子态电磁波。其探测过程为利用泵浦光子穿过(BBO)晶体,通过参量下转换产生大量纠缠光子对,各纠缠光子对之间的偏振态彼此正交,将纠缠的光子对分为探测光子和成像光子,成像光子保留在量子存储器中,探测光子由发射机发射经目标反射后,被量子雷达接收,根据探测光子和成像光子的纠缠关联可提高雷达的探测性能。与不采用纠缠的量子雷达相比,采用纠缠的量子雷达分辨率以二次方速率提高。
二是量子雷达发射非纠缠的量子态电磁波。发射机将纠缠光子对中的信号光子发射出去,“备份”光子保留在接收机中,如果目标将信号光子反射回来,那么通过对信号光子和“备份”光子的纠缠测量可以实现对目标的检测。
三是雷达发射经典态的电磁波。在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能,该技术在激光雷达技术中有着广泛的应用。
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