我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

谢邀,有点泼冷水了,所谓的量子雷达目前还是接近于伪科学领域的事情。

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

首先,第一点,这个雷达并不是通过无线电波进行目标探测的传统雷达系统。

而且这个技术其实也并不是中国的自主研发技术。

早在2008年美国著名大学麻省理工学院的Lloyd教授首次提出了量子远程探测系统模型。

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

简单的说,对激光器发射出的激光中的光子进行调制使之产生量子纠缠,这时当射出的激光碰到了目标后,由于目标特性将造成光量子的自旋变化。这样就可以增加激光成像设备的精度,并且很难被干扰。

理论上这是一款新型的激光雷达,但是在实际的工程操作上要克服的东西太多太多。

上面这张大家很熟悉的图片,其实也就是当年论文“汉化”后的一张示意图而已——还还称不上是一个原理图。

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为什么说量子雷达目前不靠谱呢?这主要还是得由激光的特性说起。

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激光不同于普通的无线电波,激光是一种方向性很强的光。经过调制后的激光可以沿着一个相对狭小的空间尺度无限延长。

激光器大家是不是都见过?

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

激光的样子大体如此。

但问题是,光束范围过于狭窄。虽然有通过透镜组和调制元件将激光进行扩散的元器件。

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

但发散的激光所具备的能量就相对要小了数万至数十万倍。

这样一来,汇聚的激光探测距离远但是视角很小,发散的激光视角很大但探测距离很短,这样就完全不适合作为雷达使用了。

量子雷达的的研究除了刚刚提到的美国麻省工学院在做,在日本和意大利都有机构对此进行研究。在2016年我们的中国电科14所“智慧感知技术重点实验室”发布成功研制单光子检测量子雷达系统成品(就是题图的那一个设备)。

引用下电科14所自己的介绍:

该量子雷达系统由中国电科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。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,中国电科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。

这里有几个关键词咱们得说一下,电科14所完成的是量子探测机理、目标散射特性的研究,以及进行了量子探测原理的实验验证。

这就是说,我们切实的知道了有量子探测这回事。——原理的“实锤”。

取得的实验成果是百公里级别的探测效果。——也就是100公里左右的距离上可以探测目标。

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。——只是潜在价值,如果要使用话还得走很远的路呢。

以上,没了!

14所自己的介绍中还有一点:

目前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。基本的研究环境、具备了量子雷达系统设计、研制和试验的初步能力。这就是说——我们的量子雷达技术还处在原型的探索和摸索阶段。

因此大可不必普大喜奔,毕竟八字还没一撇呢。

最后简单的说下量子雷达为什么能探测到隐身目标。

其实——用超大功率的探照灯也是可以探测到100公里以外的隐身飞机目标的。这件事真不难。难就难在探照灯的光束未经过调制,在极远的尺度上探照灯往往就只能照到目标,但返回到光线过度混杂难以区分出目标而已。

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

在二战期间其实早就利用探照灯照射敌机为高射炮指示目标了。

而在二战期间使用的探照灯充其量只能照射8-10公里,过远的目标就已经难以和背景区分了。

而利用探照灯当作雷达的技术并不是没有,在二战期间传统的无线电雷达还不能装到飞机上的时候,就有一些型号的飞机安装了机头探照灯

例如A-20

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

这就是一个飞行中的手电筒,在高空利用“远光灯”来照射敌机的。当然了,这时人的眼睛就成了“雷达”的接收机。

还是因为光线混淆的问题,人眼过于远的目标即使被照亮也难以看清楚。这时光量子雷达就起到作用了,通过检测纠缠的光子的“量子涨落”现象就可以区分出返回光线的目标信息了。

这也就是为什么量子雷达可以探测到隐形飞机的最主要原因了。

我国量子雷达是一种什么样的雷达技术?为什么说是隐身战机的克星呢?

当然了,目前还有一项技术是利用量子调制技术对微波进行调制。使之具备光量子雷达不易干扰的优势又获得普通雷达广泛的发散角度。但这个技术刚刚起步,哪怕是试验机也还没做出来呢!

2016年8月,我国首个由光子检测的量子雷达系统在14所研制成功,专家表示,量子雷达的技术一旦成熟,将是隐身战机的一大克星。

传统的雷达是将电磁波照射到物体的表面上,再将信号反射回来,然后成像处理,得出具体位置。隐身战机正是根据于此,通过战机吸附的隐身材料,吸收电磁波并切断它的反射,让雷达束手无策,而先进的量子雷达利用光子成像,灵敏度更高,几乎不受干扰,隐身战机想躲避光子雷达也是不可能,再一个,光子雷达体积小,能源消耗小,可以安装在飞机战舰上,甚至战车上,开机就能启用,势必让隐身战机无可遁形。

据你们说,古代墨子就有量子技术了

这个目前还属于理论与概念上的东西,事实上什么时候发明出来再到实战上使用,是否真的能制造得出来,还得打个问号呢!

最好还是问问潘建伟的团队。