不发射任何电波,却可随时看见F22,国产量子雷达获得重大突破 – 铁血网

不发射任何电波,却可随时看见F22,国产量子雷达获得重大突破

不发射任何电波,却可随时看见F22,国产量子雷达获得重大突破

在2018年珠海国际航展上,由betway威官网app电科集团14所研制的国内首部量子雷达样机首次露出了它的“庐山真面目”。在此之前,国内有关媒体已对其做了大量宣传,吊足了大众的胃口。据航展图片显示,该量子雷达系统外形如同一个大型双筒望远镜,据称左边一个是量子信号发射机,右边一个是量子信号接收机。旁边还有一个圆柱体是其关键的量子数据处理器。该量子雷达通过收发量子信号,在国际上首次实现了远程探测功能,其性能居世界前列。据有关新闻媒体报道,“量子雷达探测技术是近年来国内外的研究热点,在雷达探测与成像识别领域具有潜在的重要军事应用价值。betway威官网app电科14所智能感知技术重点实验室敏锐地捕捉住未来发展机遇,经历从无到有的过程,开创了一个崭新的研究领域。

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目前该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“。本文则根据电科14所和国内外最新发表的公开资料,对我国研发成功的首部量子雷达原型系统和未来应用做一简析。雷达从诞生至今历经了近一个世纪的发展,随着各种隐身材料和电磁干扰技术的出现,现代战场的电磁环境已愈发复杂与恶劣,传统雷达技术在反隐身和电子战方面已越来越力不从心。同时受制于相关物理原理的限制,传统雷达在测量精度上也无法满足日益苛刻的高精度探测要求。

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近年来,我国在量子理论与信息技术的突破,已带动了一大批量子信息技术产品的发展:远距离的量子密钥分配技术在国内已经进入半商业化的发展阶段;2016年世界上首颗量子加密通信卫星在betway威官网app酒泉成功发射升空,标志着空间超远距量子加密通信已“梦想成真“;多光子纠缠技术和多比特量子计算机技术在国内也有了显著发展,已逐步追上美国的最新技术水平。科学家们敏锐的认识到:将量子纠缠的概念引入到远程传感领域当中,就可以为雷达探测技术带来革命性的改变。

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传统体制雷达通常是利用电磁波信号的反射来探测目标,即通过测量雷达回波信号来确定目标。受电磁热噪声影响,常规体制雷达的灵敏度提高已达极限,而量子雷达根据量子纠缠理论,可以做到只需发射雷达信号,而不需接收信号回波,就可获得目标信息。虽然这从常识上难以理解,但科学家的实践已充分证明了这种量子效应的确存在。最新公开资料披露,14所研制的基于超导单光子探测器的量子雷达系统,已在青海湖成功的开展了真实大气环境下百公里级远程目标的探测试验。并在国内外首次实现了对132公里目标的高精度探测 ,验证了基于单光子检测的探测技术应用于雷达探测的可行性。

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由于将现有雷达无线发射信号全部变为量子信号还存在明显困难,但通过引进激光雷达技术,对目标发射纠缠态光子,不用直接测量(接收)回波而获得目标信息并且成像,从而极大提高了传统雷达的性能。与传统雷达相比,14所研制的基于超导单光子探测器的量子雷达系统具有极强的抗干扰性能,现有的任何电子战措施都无法对量子雷达进行欺骗,从而杜绝了雷达信号被敌方截获并篡改的可能性;在雷达反隐身方面,通过对光子量子态的检测,突破传统探测对电磁波幅度、相位等宏观物理量的局限,具有超高灵敏度,因此在保持目标检测能力不变的前提下,所需的发射功率更低,探测的距离更远,为隐身、小RCS 目标的准确探测提供了一种新的有效技术途径。

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[align=center]新体制雷达影像里的自行车。

[align=left]最后,量子雷达所探测到的目标信息,最终还是要通过量子信息处理器提取出来,14所在这些方面的信息还处于高度保密状态。当前的量子信息处理是通过构造量子算法和量子神经网络来获得一定的应用,远不能满足量子雷达的要求。随着我国量子信息计算机的真正突破,量子雷达真正的威力才会显现出来。到那时,即使一部小小的战斗机用机载火控雷达,也能发现和分辨出1000公里外的空中目标。

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