量子雷达和普通雷达有什么区别?量子雷达有哪些技术优势

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。为增进大家对量子雷达的认识，本文将对量子雷达和普通雷达的区别以及量子雷达的技术优势予以介绍。如果你对量子雷达具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、量子雷达与经典雷达的区别

相对于传统雷达，量子雷达以电磁场微观量子作为信息载体，发射由少量数目光子组成的探测信号，光子与目标相互作用过程遵循量子电动力学规则，接收端采用光子探测器进行接收，并通过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。

具体来说，量子雷达区别于经典雷达的特点主要包括：

①、信息载体与信号体制不同

经典雷达基于电磁波的波动性，对其在时域、频域、 极化域进行调制与解调以获取被探测目标的信息;量子雷达更加注重电磁波的粒子性，尤其是利用了量子 纠缠等特殊量子效应，从而有望获取更多的目标信息。

②、信号处理手段与信息获取方式不同

当前，经典雷达的目标检测机理大多是基于信噪比最大准则，利用回波信号宏观的相参特征实现目标参数的估计;量子雷达通常不需要复杂的信号处理过程，而是利用精准的量子测量手段从回波中“测量”出其中携带的目标信息.

③、发射机与接收机结构和器件不同

在量子雷达领域，量子效应将导致传统器件无法有效工作，从而需研究设计符合量子电动力学规则的量子器件.由此，经典雷达系统噪声在量子雷达系统中主要表现为量子噪声，因而量子雷达通常具有极低的噪声基底。

如上所述，量子雷达与经典雷达有诸多不同，但从本质上来说，量子雷达仍属于传统雷达探测与成像的理论体系范畴，量子雷达是对传统雷达技术的发展和补充，而不是颠覆和取代。从广义上来说，我们在讨论量子雷达技术时，并不局限其工作频率，微波/毫米 波、红外、太赫兹等波段都可以利用;从狭义上来说，如 果能够使量子雷达工作于传统雷达频段，尤其是微波频段，那么量子雷达将具有全天时、全天候的工作能力， 其应用范围将更为广阔。

二、量子雷达的技术优势

目前，经典雷达存在一些缺点，一是发射功率大(几十千瓦)，电磁泄漏大;二是反隐身能力相对较差;三是成像能力相对较弱;四是信号处理复杂，实时性弱。针对经典雷达存在的技术难点，量子信息技术均存在一定的技术优势，可以通过与经典雷达相结合，提升雷达的探测性能。

首先，量子信息技术中的信息载体为单个量子，信号的产生、调制和接收、检测的对象均为单个量子，因此整个接收系统具有极高的灵敏度，即量子接收系统的噪声基底极低，相比经典雷达的接收机，噪声基底能够降低若干个数量级。再忽略工作频段、杂波和动态范围等实现因素，则雷达作用距离可以大幅提升数倍甚至数十倍。从而大大提升雷达对于微弱目标，甚至隐身目标的探测能力。

其次，量子信息技术中的调制对象为量子态，相比较经典雷达的信息调制对象，量子态可以表征量子“涨落变化”等微观信息，具有比经典时、频、极化等更加高阶的信息，即调制信息维度更高。

从信息论角度出发，通过对高维信息的操作，可以获取更多的性能。对于目标探测而言，通过高阶信息调制，可以在不影响积累得益的前提下，进一步压低噪声基底，从而提升噪声中微弱目标检测的能力;从信号分析角度出发，通过对信号进行量子高阶微观调制，使得传统信号分析方法难以准确提取征收信号中调制的信息，从而提升在电子对抗环境下的抗侦听能力。综合而言，通过量子信息技术的引入，通过量子化接收，原理上可以有效降低接收信号中的噪声基底功率;通过量子态调制，原理上可以增加信息处理的维度，一方面可以提升信噪比得益，另一方面可以降低发射信号被准确分析和复制的可能性，从而在目标探测和电子对抗领域具有广阔的应用潜力。

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