量子雷达的原理是什么?量子雷达的研究趋势解析

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，可以说，量子雷达可以轻松识别隐身设备。为增进大家对量子雷达的认识，本文将对量子雷达以及量子雷达的研究趋势予以介绍。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

‌量子雷达‌是一种基于量子力学原理的新型雷达技术，主要依靠收发量子信号来实现目标探测。它利用了量子纠缠、量子照明等量子特性，能够在高背景噪声环境下有效识别目标，具有探测距离远、识别和分辨隐身平台及武器系统的能力。

量子雷达的核心原理包括量子纠缠和量子照明。量子纠缠是指当一组粒子生成、相互作用或共享空间接近度时，每个粒子的量子态无法独立于其他粒子的状态来描述。量子雷达通过使用输入量子相关性(特别是量子纠缠)与接收器处合适的干涉量子检测相结合，实现对目标的探测‌。

技术特点和应用前景：

1、‌高安全性‌：由于量子雷达利用光子的量子特性进行目标探测，任何试图干扰光子信号的行为都会改变光子的量子特性，从而暴露窃听者的位置，提高了系统的安全性‌。

2、‌抗干扰能力‌：量子雷达能够过滤掉环境噪声和干扰信号，即使在高背景噪声环境下也能有效识别目标。

3、‌远距离探测‌：量子雷达具有较远的探测距离，能够识别和分辨隐身平台及武器系统。

二、未来量子雷达的研究发展趋势

当前量子雷达工作体制、目标探测与成像等诸多机理性问题尚不明晰，相关理论、技术、系统的研究方兴未艾，理论研究成果到实际系统应用还存在很大距离。未来其研究发展趋势主要包括以下四点。

1、微观量子态制备与检测

量子雷达发射机和接收系统设计是量子雷达系统设计的核心，其中，微观量子态的制备与检测，特别是纠缠态的制备与检测，是发射与接收系统研究中的主要难题。

另外，虽然量子纠缠产生与检测理论研究已相当完善，在实验室中可以制备与检测可见光附近频段的纠缠光子态。然而，对于微波或其他频段的量子态，其产生与探测仍然是一个具有挑战性的问题，可以预见，结合超材料技术有望解决这一重要难题。

2、获取量子系统信息

由量子雷达基本定义及其工作原理可知，探测信号产生、雷达与目标相互作用、目标回波检测等过程都应当视为对量子系统的操作，因此，量子信息处理原理和方式也将与传统的信号处理手段有着很大的区别。

与经典统计信号处理理论相对应，需要研究量子系统状态估计与检测理论，为量子雷达目标信息获取提供重要的理论支撑。

3、研究量子雷达目标特性

雷达目标特性是雷达探测获取目标信息的基础，同时对雷达设计具有很大的现实指导价值。

在量子雷达相关技术中，量子雷达信号与目标相互作用机理，不同目标对信号光子状态的“调制”作用以及传播信道对量子态的改变作用等问题是目标探测与识别的理论基础。因此，量子雷达目标散射特性研究是量子雷达相关技术研究探索过程中必不可少的重要内容。

4、微观量子操控与宏观应用的“接口”

量子雷达基于对电磁场的量子态操作和控制实现对目标的探测、测量和成像，然而微观量子信息是很难被人们直接“感知”的。为了实现量子雷达技术的实际应用，需要研究微观量子信息与宏观物理量之间的对应以及如何将宏观问题转化为量子微观问题来解决，即微观量子操控与宏观探测应用的“接口”是量子雷达 技术走向实际应用需要解决的一个重要问题。

上述几个方面都具有重要的研究价值，如有突破将对量子雷达发展产生重要的推动作用。

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