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国产全球唯一量子反隐身雷达获重大突破:B21将不敢起飞

2018-11-20 18:41| 发布者: 看世人| 查看: 121| 评论: 0

摘要: 量子雷达,就是指将量子力学理论拓展到雷达技术中发展的一种全新雷达。而在量子力学理论中,最神奇但也最不合理的现象是量子纠缠。到目前为止,量子纠缠都是最难说清楚的量子力学现象,简直是“只可意会不可言传”。 ...
国产全球唯一量子反隐身雷达获重大突破:B21将不敢起飞

量子雷达,就是指将量子力学理论拓展到雷达技术中发展的一种全新雷达。而在量子力学理论中,最神奇但也最不合理的现象是量子纠缠。到目前为止,量子纠缠都是最难说清楚的量子力学现象,简直是“只可意会不可言传”。大致来说,量子纠缠就是当你对其中一个粒子测量时,会同时影响到另一个粒子的状态,尽管两个粒子之间没有一星半点联系。所以爱因斯坦称量子纠缠为“鬼魅般的超距作用”。量子雷达如果按照最严格的定义,只有发射和接收都是纠缠的量子态电磁波的雷达才能被称为量子雷达,它可以让雷达的探测性能得到数倍、数十倍甚至上百倍的提升。

国产全球唯一量子反隐身雷达获重大突破:B21将不敢起飞

但是,这种量子雷达的技术难度太高,仅仅是产生量子纠缠的光子对就是一件异常困难的事情。所以,人们现在把两种应用了量子力学理论、但发射和接收都不是纠缠的量子态电磁波的雷达也称为量子雷达。一种是发射非纠缠的量子态电磁波,即发射机发射单光子脉冲探询目标可能存在的区域,如果目标存在,则信号光子将会以一定的概率返回至接收机处,通过对返回光子状态的测量可以提取出目标信息;另一种是发射经典态的电磁波,但在接收机处使用量子增强检测技术来提高雷达的性能。在技术难度上,这两种量子雷达显然要低得多。

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量子雷达的优势主要包括:一是探测距离更远。量子雷达的接收机噪声基底极低,要比传统雷达的接收机噪声基底降低若干个数量级,可以检测到极其微弱的信号,理论上其探测距离要比传统雷达增加数倍甚至数十倍,对隐身飞机的探测能力自然就显著提升。二是发射功率可以大幅降低,雷达的尺寸和重量也将得以大幅减轻。三是探测手段更丰富。四是具有更强的抗干扰能力。量子雷达由于发射机的功率更低,天然具备低截获概率的特点。而且通过对信号的量子态调制,可以增强目标和杂波以及干扰信号的区别度,降低发射信号被对方准确分析和复制的可能性,甚至能知晓对方是否截获我方信号,因此抗干扰能力将得到极大提升。

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量子雷达到目前发展时间仅10年左右,所以各国基本处于同一起跑线上,而这也为我国量子雷达采用创新思维、实现弯道超车提供了可能。近两年,我电子科技集团第14研究所在量子雷达研制方面取得了突破性进展,其研制的国内首部量子雷达原理样机于2015年在西北某地进行了远程探测外场试验,在国际上首次实现了量子层次的远程雷达探测,最远在数百公里外的位置检测出明显的信号。

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2016年8月,中电科14所联手国内一些大学研制成功了首部基于单光子检测的量子雷达系统,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,成为唯一具备实战潜力的量子雷达验证样机,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。目前世界上只有美、华两国研制出了类似雷达样机,但美方的量子雷达样机探测距离明显小于我国的量子雷达样机,因此美媒认为中方在量子雷达技术上走在了世界前列。如果我国照此速度继续发展的话,很可能会在世界上第一个拿出实用型的量子雷达。如果真能如此,那么我国对于隐身飞机的探测能力将获得质的提升。

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