何为量子雷达?量子雷达有哪些具体的分类?

量子雷达是雷达的一个种类，但量子雷达和传统的雷达之间又存在着很大的不同。为增进大家对量子雷达的认识，本文将对量子雷达、量子雷达的分类予以介绍。如果你对量子雷达具有兴趣，不妨来和小编一起继续往下阅读哦。

一、什么是量子雷达?

量子雷达属于一种新概念雷达，它是将传统雷达技术与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。

量子雷达利用光子的量子特性来对目标进行成像，由于任何物体(如隐形飞机)被发送出的光子碰触之後，都会改变光子的量子特性，而特性被改变的光子讯号经目标反射，被讯号接收器接收并成像后，就能轻易探测到物体的具体位置。

而且因为光子几乎不可能被其他系统干扰，因此量子雷达的安全性高。该技术的原理与量子通讯的加密技术相当类似，在窃听者试图撷取、干扰光子携带的讯息时，因光子特性遭到改变，反而让窃听者暴露自己的位置。

量子雷达通过将量子信息技术引入经典雷达探测领域，解决了经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈，提升了雷达的综合性能。其首要应用是实现目标有无的探测，在此基础上可以进一步扩展应用领域，应用包括量子成像雷达、量子测距雷达和量子导航雷达等。

二、量子雷达的分类

依据所利用量子现象和探测信号形式以及信息获取方式的不同，量子雷达有多种分类方法，首先依据所利用量子现象和信息获取方式的不同，可以将量子雷 达分为以下三个类别。

1、量子增强雷达

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，目前该技术在激光雷达中已取得较为广泛的应用。此外，量子增强雷达还包括基于高精度时频基准传递的量子增强阵列雷达。

2、量子纠缠雷达

量子雷达发射纠缠的量子态电磁波，发射机将纠缠光子对中的信号光子发射出去，“备份”光子保留在接收机中，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”光子的纠缠测量可以实现对目标的检测。

3、量子衍生雷达

借鉴于量子物理理论或其数学思想发展而来，可以显着提升传统雷达系统的性能但并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。

量子成像又称“鬼成像”，是量子光学的一个重要分支，其利用光场的量子相干性和不确定性，采用二阶(高阶)关联方法是实现对目标的成像，因此也称为关联成像。其探测过程为利用泵浦光子穿过(BBO)晶体，通过参量下转换产生大量纠缠光子对，各纠缠光子对之间的偏振态彼此正交，将纠缠的光子对分为探测光子和成像光子，成像光子保留在量子存储器中，探测光子由发射机发射经目标反射后，被量子雷达接收，根据探测光子和成像光子的纠缠关联可提高雷达的探测性能。与不采用纠缠的量子雷达相比，采用纠缠的量子雷达分辨率以二次方速率提高。

另外，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。

单光子探测量子雷达：发射机发射单光子或纠缠光子脉冲探询目标可能存在的区域，如果目标存在，则信号光子将会以一定的概率返回至接收机处，通过对返回单个光子状态的测量可以提取出目标信息。此为一种理想的探测方案，优点是几乎不受干扰，缺点是实现困难。

多光子探测量子雷达：发射机发射相干态电磁波或纠缠态电磁波，利用发射信号中多个光子的关联性进行目标探测，接收机处通过对单个光子状态的测 量和辨识完成目标探测。相对于单光子探测量子雷达，它虽然会受到一定程度的干扰，但实现起来相对容易些，具有更大的现实意义。

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