本文摘要:据9月份最近发表的新闻宣传资料报道,中国电子科技集团有限公司(全称中国电科)首个基于单光子检测的量子雷达系统在南京电子技术研究所取得了重大进展,在国内外首次构建了对100公里远程目标的高灵敏度观测,其性能超过了国际领先水平。

光子

宣传片中首次提到中电科单光子检测量子雷达。据9月份最近发表的新闻宣传资料报道,中国电子科技集团有限公司(全称中国电科)首个基于单光子检测的量子雷达系统在南京电子技术研究所取得了重大进展,在国内外首次构建了对100公里远程目标的高灵敏度观测,其性能超过了国际领先水平。

那么,这种量子雷达是什么样的新雷达,国内外媒体和有关部门经常关注呢?最近,南京电子技术研究所发表的量子雷达研究团队负责人的公开宣传资料首次揭露了这个雷达的谜团。据宣传资料显示,量子雷达研究团队的研究负责人之一毕业于清华大学物理系,早期专门从事大型强子碰撞机、希格斯玻璃色子和高能物理等物理学前沿课题研究,其深刻而良好的现代物理学家科学知识为量子雷达的研究奠定了良好的理论基础。比起大学期间,他要求为我国防卫工作,实现祖国最坚实的屏障!转入南京电子技术研究所新概念雷达研究团队后,凭借其优秀的才能迅速掌握了大量的雷达专业知识,积极研究智能天气、微波光子、量子雷达等多个雷达探测前沿领域。

量子雷达

从宣传资料可以看出,该单光量子雷达涉及量子光学、超导电子学、原子物理等新的尖端学科,还需要解决问题目标的量子衍射特性、量子远程观测、量子层分析、量子收缩、量子纠纷等一系列技术问题。该文章首次表明,国产单光子量子雷达的检测工作在红外线附近,原理样品机的竣工检测不能在夜间进行,外部天气状况良好时,仅次于检测距离,突破数百公里,相比之下达到了原百公里的竣工检测指标。

青海湖完成远程观测外场竣工验收试验后,该研发团队经过一年的不断改进,使用多种感应技术,该量子雷达需要白天工作,可以追踪慢动作目标,最后在青岛完成了白天海面环境下的远程观测试。独立国家军事观察家根据国内外公开发表的资料分析,该单光量子雷达本质上属于近红外线带(人眼看不见)激光观测警报雷达,其工作方式与传统雷达相似,在上升末端通过发射机向目标上升单光子,单光子被目标光,光回来的光子通过激光雷达接收机接管观测。

由于负荷源允许,其上升的激光脉冲只包括少数相互纠缠的单个光子。单光子量子雷达的优点是单光子太阳光目标时,附近目标的镜面反射区域的雷达截面积比传统雷达观测的大得多。

雷达

理论和试验多次证明,量子雷达具有极高的分辨率和优良的伪装目标观测能力,该雷达的频繁出现和服务可能超过国际军事平衡,各国投入了极大的人力、物力进行研究。目前,使用激光量子强化雷达而不使用微波量子雷达的主要原因是光子损失、大气效应等对非典量子状态的影响非常大,严重影响微波量子雷达的远程观测性能。随着量子激光通信在大气中突破数百公里,地面可以和卫星展开数千公里的自由空间量子加密激光通信,相互纠缠的光子在自由空间激光中损失大于,因此现在的量子雷达研究逐渐转向接收端量子加强激光雷达。

目前,单光子量子雷达研究仅次于的难题是24小时365天不能工作,激光量子强化雷达的传输载体是单一的纠缠光子,能量非常暗,太阳光也含有大量的光子,每次观测能够转移到探测器内部的10次左右从这么大的太阳光子中捕捉到极少数想到的纠缠光子,可以想象技术的难易度。有我国科学研究者的希望下,我国开发的激光量子强化雷达解决了这一考验,白天也需要做好工作。

随着中国量子对光子产生负荷源技术的巨大突破,每秒产生的纠纷光子更多,该暴光量子强化雷达探测伪装目标的距离也更近。中国第一颗实用的量子通信卫星顺利上天时,也意味着激光量子强化雷达在中国军月服务日的到来。

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