03.05 中国研制中的比相控阵雷达更先进的量子雷达有多厉害?

点灬小点


隐身战机通过对普通飞机的技术碾压,改变了战场规则,倾斜了战争天平,当年美国F22横空出世,傲视群雄,现有雷达全部失效,国防大门形同虚设,正所谓:魔高一尺,道高一丈,就像当初坦克诞生后,立即催生出反坦克技术,各国也在挖空心思设法找到对付隐身战机的手段。

在这方面,最有发言权的,事实上是我们国家,毕竟过去幻想歼8枪挑F22的前提,也是要发现对方才行啊,进入新时代以来,我们家门口莫名其妙摆了一圈F22和F35,可以说我国面临的隐身武器威胁远超其它国家,所投入的用于研制的经费和资源也就毫不吝惜了,甚至很有可能是全世界最多的。

高压往往能带来奇效,近几年,中国在反隐身雷达领域已经取得了多项重大成果,目前,我国已经率先研制出YLC8B,JL3D-91B等反隐身雷达,据说曾在280公里范围外探测到F22的信号,但这些雷达毕竟都是从传统雷达改进而来的,探测原理与传统雷达类似,性能发挥并不稳定,有时候会出现把气球当成隐身战机的乌龙判断。

所以,由量子技术衍生出的量子雷达,才是当前的顶尖研究方向,在这方面,中国也走在了全世界前面,最近,中国电科14所再次传来捷报,我国已经完成单光子量子雷达的远程探测试验,并分别探测到20公里,50公里,乃至数百公里外目标的清晰信号,这是国内首台威力突破百公里级的同类型雷达样机,目前已通过验收。

量子雷达曾被称为隐身时代的终结者,这或许是未来趋势,如今看样子我们在此领域捷足先登了,但也需要保持清醒,此次中国电科14所传来的捷报只能算是量子技术这条漫漫长路的第一步,目前仅仅是原理样机的试制成功,其目的在于证明新雷达的原理是可行的,可总体技术仍然不成熟,要想具备实战价值,可能需要将近10年的钻研,在这期间,隐身战机仍然将统治天空一段时间。

那么到底什么是量子雷达呢?我们知道,传统雷达的工作模式,通俗讲,就像一个人照镜子,人之所以能看到镜子里的图像,是因为有光从镜子反射到我们的眼睛,那如果设法把光线从镜面反射方向偏转到其它位置,而非我们眼睛,那就无法看到镜子里的东西了。

同理,隐身战机就是靠各种偏转雷达波的设计以及可以收雷达波的隐身涂料达到让雷达抓瞎的目的,毕竟收不到雷达波反馈,就无法确定目标的位置。

而量子雷达,就是依靠量子自我纠缠的技术特性,来抓到隐身战机,用通俗的话来解释,量子雷达就像是一个泼墨机,而大量的电磁波量子纠缠对就是墨水,把它们泼出去以后,他们会在遇到物体的时候,像墨水一样附着在目标表面,并在屏幕上显示出一个虚拟的三维图像,而现有的隐身技术,包括哪些吸波材料对于这些“墨水”,没有任何伪装作用。

这就直接解决了雷达误判的缺陷,普通雷达在探测到目标时,只能在屏幕上显示出一个小点,那它究竟是一架战机,还是一只鸟,或者别的什么飞行器,就只能通过速度和雷达波反馈大小来判断了,但对于瞬息万变的现代战场,这浪费的时间很有可能会延误战局。

量子雷达就不存在这个问题,它不仅能精确定位目标所在位置,还可以通过辨识度相当高的三维图像来识别性质,除非对方能造出仿生型飞行器,比如老鹰大小的导弹,或许还可以骗过雷达。


迷彩虎军事


在近年中国研究人员进行一次实验,可能扩大量子雷达对隐形飞机的探寻距离,实验表明用一种新出现并且很快兴盛起来的量子测定技术,可以探寻到在以前没有办法探寻到的信号,报道表示这项技术使用非常轻便的方法来反反复复测定原子微小颗粒的量子态,对于极弱信号的探寻,比如隐形飞机的电探特征可能有特殊效果。

量子电探是基于量子力学的基础,主要是依靠接受和发送量子信号实现目标探寻的一种新型电探体制。当前量子电探没有统一的标准定义,一般而言量子电探是利用电磁波量子效应对自己想要探寻的目标进行远距离探寻的远程传感器系统,这种原理的电探都可以称之为量子电探,相对于传统电探而言,量子电探发射由少量数目光量子组成的脉冲信号,与普通电探发射电磁波完全不同,信号光量子与目标相互作用遵循量子点动力学规则,并且用量子场论的方法来描述其散开发射过程,在收入机采用光量子探寻器进行收入,然后采用量子整体状况估测与策略技术来获得返回的波信号光量子态中的状态信息。

量子电探具有探寻距离远,可以分别出和分辨隐形平台及武器整体等突出特点,未来可以更进展一步应用飞弹防御和空间探寻,具有极其宽广的应用场景,作为能够准确观测将来的战场细节侦查的便捷工具,量子电探技术能够掀起各国电探技术革新的潮流。量子电探的根本特点是在于目标的入射波一小束光量子,即是电探信号是由较少的光量子组成,然而目标是大数量原子结合而成的固体物质,因此目标对于来波的散开发射将是一个量子动力学的动态发展过程。


利刃号



尤里视角


推测原理如下:传统的雷达都是依靠目标反射电磁波来探测,但是隐身飞机因为将电磁波反射掉或者吸收掉了,所以传统雷达发现隐身飞机的能力大大削弱了。

但是现在可以借助电磁波的量子特性来对隐身飞机进行探测,量子雷达产生大量的电磁波量子纠缠对,将探测量子发射出去,而成像量子保留下来,当隐身飞机试图吸收或者伪造作为成像量子的电磁波时,就会破坏原有量子对之间的纠缠状态,这样一来无需通过获得反射回来的电磁波就能判定目标的位置了,所以对隐身飞机有强大的识别功能。

以上属于个人推测,可能不太准确。


海盗八号


量子技术我不懂,说两句题外话吧。不论是不是能够成功,即使失败也是一次有益的尝试,爱迪生就是经过了成百上千次的失败才成功发明灯泡的。科技的进步总是伴随着质疑与巨大的阻碍,量子技术



领域中国已经先走一步,绝对不能因为毫无理由的猜忌而停下脚步,等到对手取得突破再去追赶黄花菜都凉了。现在某些连基本的物理知识都不明白的喷子,只凭着自己毫无根据的想象将其喷成“骗经费项目”,将来这些人都是国家的罪人,民族的罪人


试探人间道


2016年,据香港媒体报道,中国的研究人员进行了一次试验,可能扩大量子雷达对隐形飞机的探测距离。在《物理学评论通讯》本月初发表的一篇论文中,来自安徽省合肥市中国科学技术大学的一个研究团队详细描述了他们的试验,试验首次表明,弱值测量法——一种新兴的量子测量技术——可以探测到此前无法探测到的信号。报道称,这项技术利用非常“轻柔”的方法反复测量次原子微粒的量子态,对于极弱信号的探测,比如隐形飞机的雷达特征,可能格外有效。

量子雷达是基于量子力学基本原理,主要依靠收发量子信号实现目标探测的一种新型雷达体制。当前,量子雷达尚无统一的标准定义,一般来说,量子雷达就是利用电磁波量子效应对感兴趣目标进行远距离探测的远程传感器系统,或者这类系统均可称为量子雷达。相对于传统雷达,量子雷达发射由少量数目光子组成的脉冲信号,与普通雷达发射电磁波完全不同,信号光子与目标相互作用遵循量子电动力学规则,并用量子场论的方法来描述其散射过程; 在接收机处采用光子探测器进行接收,并采用量子系统状态估计与测量技术获取回波信号光子态中的目标信息。

量子雷达具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点,未来可进一步应用于导弹防御和空间探测,具有极其广阔的应用前景。作为洞察未来战场的“千里眼”,量子雷达技术势必掀起各军事强国变革雷达技术的时代潮流。

量子雷达的根本特点在于目标的入射波是一小束光子,亦即雷达信号是由较少的光子组成的。然而目标是大数量原子结合而成的固体物质,因此目标对来波的散射将是一个量子电动力学的动态过程。由此出发,在量子雷达条件下的RCS研究显然会有自己的特色,那就是,通过量子雷达,我们可轻易探测到隐身飞机。事实上,即使是最先进的隐形战斗机,也不可能在雷达面前消失的无影无踪。

传统雷达采用低频段探测、增大功率口径和驻留时间等方式,以提升针对隐身目标的检测能力。相比于传统雷达,量子雷达可以利用量子纠缠提高探测灵敏度,对复杂环境下小目标具有更好地探测能力,可在高背景噪声中识别出远距离微小信号。即使隐形战机企图拦截量子雷达信号并发送虚假信号进行伪装,量子雷达也可轻易发现欺骗过程和敌方的干扰行动,并对目标飞机行踪做出准确判断,是当之无愧的战场“火眼金睛”。


小鹰说科技


量子雷达我不懂,那些回答我也没看明白,因为我知道以下几个事实:

如果量子雷达是基于量子纠缠理论,那么目前已知的进展,在实验室条件下刚刚能做到量子对分离,目前世界最高技术是中国科学技术大学,做出了10个光子纠缠。10个光子如果用来成像,估计见视网膜上的一个点都显示不出来。

如果要形成一个360度,每平方米100×100像素的量子投影,那么一秒钟的发射量估计够全世界的实验室忙活到世界末日。

而且如果真的可以做到大规模量子纠缠分离,那么超光速量子观测仪和通讯器应该已经普及了,而这些东西目前肯定没有。

所以,理论是美好的,现实是残酷的,再次重申我不懂什么量子雷达,只是基于科学常识做出的回答。

以上


大概是神


量子雷达是利用量子特点研发的。特点是:

1、精确

2、目标无法通过吸收雷达波的方式隐形,因为量子是有计数的,如果被吸收一部分很容易被发现。

但有一些难点,比如量子是如何纠错的,比如如何把我们发射的量子和空中其他量子区分开,最难的地方还是如何让量子在大气中穿越而不被影响。

量子雷达具体的核心技术还未披露,很多问题还无法得知。


厉害了word戈


量子雷达是近年来发展起来的一种新的远程远程探测传感器技术,将传统雷达技术和量子信息技术相结合,利用电磁波的波粒二象性,通过对电磁场的微观量子和量子态操作和控制实现目标探测、测量和成像的远程传感器系统。

(量子雷达探测过程)

目前,量子雷达主要分为以下三种类别:

量子纠缠雷达,通过发射纠缠的量子态电磁波即纠缠光子对中的信号光子去探测目标,“备份”光子保存在接收机内,如果目标将信号光子反射回来,那么通过对信号光子和“备份”光子“进行纠缠测量就可以实现对目标的检测。

量子增强雷达,发射经典态的电磁波,使用光子探测器接收回波信号,利用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能,目前该技术已经在激光雷达中得到广泛应用。我们在新闻报道中所了解到量子雷达就是属于这样的量子雷达,主要还是基于已有的激光雷达技术对目标进行探测,但是容易受到天气条件和不良天候的制约,目前的改进主要集中在对光学天线和自适应光学系统等方面,以期望具有更好的全天候作业能力。

量子衍生雷达,借鉴量子物理理论或者数学理论发展而来,可以显著提高现有雷达系统的性能而不依靠真实量子物理体系来实现,目前在雷达成像领域发展较快,主要是信号处理算法的不断进步。

此外,根据探测信号形式的不同,量子雷达还可以分为:单光子探测量子雷达和多光子探测量子雷达。区别在于是否发射单个光子信号或者相干态电磁波对目标进行探测。前一种雷达,对目标反射回来的单光子进行测量即可获得目标信息,实现探测,但是单光子信号的制备较为困难的,目前的技术条件还不是很成熟,有待攻关;后一种雷达,可以利用多个光子信号的关联性对目标进行探测,比如发射出去一束激光去照射目标,在技术上较容易实现,但是环境干扰和制约较为严重,技术的实用化也有待进一步发展。

从目前的研究进展来看,2013年,美国陆军研究实验室就实现了2.33公里低亮度、强湍流情况下的高质量量子雷达探测成像,成像时间仅需数秒。2014年,中国科学技术大学也利用研发的微波关联量子雷达实现了百米量级上的成像探测试验。


虹摄库尔斯克


不过因其是最新科技,也是最前沿技术应用,根本就没有官方公布相关资料。至于媒体报道的相关信息,简单点说就是“让你知道有这么一件事”。但这并不妨碍我们探讨这个话题。

自从隐身战机服役之后(F-22/F-35、隐身无人机等),现代雷达(包括最新型有源相控阵)对之发现距离过近,无法在其作战半径外发现目标。也就是说,一旦发生战争,雷达还未发现敌机,已经被人摧毁了。各国都在研发下一代雷达系统,以便能够发现隐身战机等目标。

基于我国在量子科技方面的成就,也就把量子雷达提上了日程。其从理论上来讲,几乎不受干扰(有源、无源相控阵雷达都是靠发射、接收雷达波来探测目标,雷达波受限制因素多,影响其探测能力)。并且量子雷达的探测距离更远、并可识别探测隐身平台及目标,未来还可用于导弹防御等多方面用途。

事实上,在量子雷达方面美国也做了许多实验,和我们一样都处于实验阶段。具体量子雷达何时能够入役、是否能够入役,现在还说不准。量子雷达只是量子科技的一小部分,而量子科技人类才刚刚起步而已。


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