微波量子雷達(dá)技術(shù)獲得重大突破，可精準(zhǔn)探測(cè)1500萬公里以外的目標(biāo)
據(jù)天華中威科技小編了解近日，根據(jù)中國(guó)電科38所發(fā)表在我國(guó)學(xué)術(shù)期刊《低溫與超導(dǎo)》上的一篇論文透露。該所研制的新概念雷達(dá)，采用微波量子理論，需要在接近絕對(duì)零度的溫度下工作，最遠(yuǎn)能探測(cè)1500萬公里外的物體?？梢杂糜谔綔y(cè)未知小行星等可能對(duì)地球造成威脅的物體，也可以用來探測(cè)遙遠(yuǎn)的航天器。

傳統(tǒng)的雷達(dá)是使用電磁波進(jìn)行物體的探測(cè)，通過向周圍發(fā)射一束脈沖電磁波，當(dāng)這些電磁波碰到物體時(shí)會(huì)被反射回來。雷達(dá)接收到反射回來的電磁波，然后通過處理這些信號(hào)來確定物體的位置、速度、方向和其他信息。但是雷達(dá)發(fā)射功率和雷達(dá)接收功率之間存在一個(gè)與距離平方成反比的關(guān)系。也就是說，隨著目標(biāo)距離的增加，雷達(dá)接收功率將會(huì)急劇下降，因此為了保持足夠的探測(cè)距離，雷達(dá)的發(fā)射功率必須隨著距離的增加而增加。因此受制于發(fā)射功率影響，傳統(tǒng)電磁波雷達(dá)是無法進(jìn)行超遠(yuǎn)距離的探測(cè)。最遠(yuǎn)也就只能探測(cè)幾十萬公里外的目標(biāo)。而要達(dá)到1500萬公里的探測(cè)距離。是目前人類科技無法實(shí)現(xiàn)的。

微波量子雷達(dá)通常采用的是量子糾纏態(tài)來進(jìn)行探測(cè)。量子糾纏是指兩個(gè)或多個(gè)粒子之間的狀態(tài)是相互關(guān)聯(lián)和相互依存的。在微波量子雷達(dá)中，使用兩個(gè)糾纏微波量子，一個(gè)用于激發(fā)目標(biāo)物體，一個(gè)用于探測(cè)目標(biāo)反射回來的微波量子。這兩個(gè)微波量子之間的量子糾纏關(guān)系可以保證探測(cè)的高精度性和抗干擾性。

中國(guó)電科38所研制的微波量子雷達(dá)，核心原理就是利用量子糾纏和疊加態(tài)的特性，通過控制量子態(tài)的變化來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)和測(cè)距。其基本工作原理如下：先制備一組量子糾纏態(tài)，然后將其中一個(gè)量子態(tài)發(fā)送到目標(biāo)物體，通過與目標(biāo)物體相互作用后，其狀態(tài)發(fā)生改變，然后將這個(gè)狀態(tài)與另一個(gè)糾纏態(tài)進(jìn)行干涉，從而獲得目標(biāo)的信息。由于量子糾纏態(tài)具有非常強(qiáng)的相關(guān)性，即使目標(biāo)物體非常微弱，也可以通過其與糾纏態(tài)的相互作用來獲得目標(biāo)信息。

由于微波量子雷達(dá)是利用了量子力學(xué)的特性來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)和測(cè)距，因此具有更高的精度和安全性。傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)通過電磁波與目標(biāo)物體的相互作用來探測(cè)目標(biāo)，而微波量子雷達(dá)則是利用量子態(tài)的相互作用來探測(cè)目標(biāo)。微波量子雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)在高噪聲和弱信號(hào)環(huán)境下的高精度探測(cè)和測(cè)距，這在傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)。因此微波量子雷達(dá)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，在軍事、航空、航天、小行星防御等領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。

微波量子雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)在于，微波量子的能量十分微弱，只有光子能量的萬分之一，必須要用接近絕對(duì)零度（零下273.15度）的接收器才能捕獲，否則這些微波量子信號(hào)將會(huì)被環(huán)境噪聲所淹沒。目前中國(guó)電科38所在接收器研制方面已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，能夠精準(zhǔn)探測(cè)1500萬公里以外的目標(biāo)。這說明我國(guó)在微波量子雷達(dá)的技術(shù)已經(jīng)位于世界先進(jìn)水平。相信隨著科學(xué)家不斷努力，真正達(dá)到實(shí)用的微波量子雷達(dá)很快就會(huì)誕生。這對(duì)我國(guó)的戰(zhàn)略意義非凡。到那時(shí)候，我們的目標(biāo)就將不再是小小的地球，而真的是星辰大海了！。