本文轉載自微信公眾號:孚天科技
完成了量子探測機理、目標散射特性研究以及量子探測原理的實驗驗證,美國羅切斯特大學光學研究所研究團隊成功研發出一種抗干擾的量子雷達,科技人員研究發現量子接收系統的噪聲基底極低。
2012年,在美國美國國防部高級研究計劃局單光量子信息項目的資助下,美國羅切斯特大學光學研究所研究團隊成功研發出一種抗干擾的量子雷達,利用偏振光子的量子特性來對目標進行探測和成像。該研究團隊宣稱,由于任何物體在收到光子信號之后都會改變其量子特性,可輕易探測到隱身飛機,而且幾乎不可被干擾。
而就在中國墨子號量子衛星成功發射后不久,也傳來了中國電子科技集團第14研究所在量子雷達領域取得突破的捷報,達到國際先進水平。
該系統由中電14所智能感知技術重點實驗室研制,在中國科學技術大學、中國電科27所以及南京大學等協作單位的共同努力下,經過不懈的努力,完成了量子探測機理、目標散射特性研究以及量子探測原理的實驗驗證,并且在外場完成真實大氣環境下目標探測試驗,獲得百公里級探測威力,探測靈敏度極大提高,指標均達到預期效果,取得階段性重大研究進展與成果。
科技人員研究發現量子接收系統的噪聲基底極低,相比傳統雷達的接收機,噪聲基底能夠降低若干個數量級。雷達作用距離可以大幅提升數倍甚至數十倍。從而大大提升雷達對于微弱目標,甚至隱身目標的探測能力。
外媒稱,中國國防企業宣布研制出能輕松發現隱形飛機的量子雷達。這種應用量子糾纏原理的雷達與傳統雷達大不相同。值得一提的是,這種未來雷達已于上個月順利通過測試。
據俄羅斯《晨報》10月6日報道稱,中國國家航天局此前宣布將第一枚量子衛星送入軌道,它使用糾纏光子來編譯信號。
中國最新研究成果的工作原理是光子糾纏:兩組光子無論相隔多遠都彼此保持聯系。這樣一來,一組光子向目標方向形成光束,便可同時研究另一組光子(對照組)的特性。這個安全成像系統的結構如圖所示。HeNe激光器發出一個極化單光子脈沖,經目標反射后,通過干擾濾波器(IF)進入電子增強CCD相機(EMCCD),其中的半波平板(HWP)和極化波束分解器(PBS)用于適當的極化基測量,EMCCD作為單光子檢測器可以得到四個極化測量的圖像。
根據對照組的特性可以得知發出的光子是否受到影響。比如,如果發出的光子束遇到阻礙,就會產生脈沖,被對照組吸收,進而導致對照組光子特性(速度、偏振等)的變化。光子相互作用原理不僅讓“看到”隱形戰機或潛艇成為可能,還能幫助雷達避免干擾,哪怕其他目標試圖通過發送假信號來欺騙雷達。
與中國一樣,美國人也能將量子物理學的研究成果應用在軍事領域。前不久,潛艇使用的量子定位儀在美國獲得專利,它能確定被探測目標的距離和外形。這種儀器對隱藏在北極冰層下的潛艇尤為有用。因為冰阻礙了潛艇和衛星之間的穩定通信,而且北極附近的磁極會使潛艇的導航設備產生誤差。此前,潛艇的安全主要寄希望于容易暴露潛艇位置的聲吶,而現在的光子定位儀則不會被敵人的偵察工具發現。
如今,飛機和潛艇的隱形能力是非常重要的性能,在戰斗中帶來顯著優勢。誰先看到誰就贏的規律仍然存在。但隨著量子雷達的出現,隱形能力將不復存在。這意味著,戰斗的規模和性質將發生變化。
《中國電子科學研究院學報》歡迎各位專家、學者賜稿!投稿鏈接 http://kjpl.cbpt.cnki.net
電話:010-68893411
郵箱:dkyxuebao@vip.126.com
歡迎轉載:http://www.kanwencang.com/shehui/20170209/99632.html
文章列表