资料图：雷达扫描画面下的B-2隐身轰炸机与鸟类
前些时间，中国某研究所曝出了其研制的某新型量子雷达通过了验收的消息，紧接着海外媒体接二连三的报道其神秘的探测能力，甚至有海外评论认为，这款新型量子雷达能够探测美国的F-22、F-35甚至是B-2隐身战机。那么，我们为什么要发展量子雷达？量子雷达究竟有什么特点？
以F-22为代表的四代隐身战机正不断引起军备竞赛
要知道，雷达技术历经近80年发展，其理论、体制和技术应用都已经取得了巨大的发展。然而，随着科学技术的发展，电子干扰、反辐射导弹、低空/超低空突防和隐身技术的应用等等新技术的出现，使得传统雷达探测能力大大受到限制，甚至生存能力都受到了极大的威胁。那么，如何提升雷达的探测性能，增强雷达对目标的探测、分辨与识别能力，尤其是对隐身目标的探测，已经成为了雷达研制与相关技术人员的研究热点。
近些年来，量子理论与相关信息科学技术蓬勃发展，产生了量子通信、量子计算和量子成像等理论。其中，量子技术与雷达探测技术结合迎来了量子雷达技术的诞生，该技术可以提高雷达系统对目标的探测能力，对未来战争和空间探索方面有着巨大的应用前景。
不过，当前量子雷达尚无统一标准的定义，各国只给了它以格广义定义：量子雷达是一种利用量子现象进行目标状态感知与信息获取的量子远程传感器。通过在发射端和接收端引入量子增程策略，量子雷达可以突破标准量子极限。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；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拨信号光子中的目标信息。
针对目前传统的雷达的缺点，比如：发射功率大，电磁泄漏大；体积大，切机动性差；反隐身能力差；成像能力弱；信号处理复杂，实时性弱等。因此，现代雷达必须将环境对雷达信号的干扰将至最低，并能发现隐身目标，具备成像功能，减小发射功率，并具有便携机动能力。然而，要想做到这些，就必须进一步提高雷达接收机的灵敏度。
如果要让雷达接收机灵敏度达到极限，就必须让接收机的电子器件集成度高度提高，电子器件集成度提高不可避免的出现量子小效应，这将导致电子期间功能失效。由于量子雷达处理的是单个光子上的量子信息，其接受机必将达到其灵敏度极限。
除此之外，量子雷达应用的量子信息技术中的信息载体为单个量子，信号的产生、调制和结合艘、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，相比传统雷达的接收机，噪声基底能够见底若干个数量级。在忽略工作频段、杂波和动态范围等实现因素，雷达作用距离可以大幅提高数倍甚至十倍。从而大大提升雷达对于小型目标，甚至是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，相比传统雷达的信息调制对象，量子态可以表现微观信息。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，可以再部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的检测能力。而从信号分析角度触发，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的调制信息，而量子技术则在电子对抗环境下拥有无与伦比的抗侦听能力。
总体而言，雷达通过使用量子技术，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唯独，一方面可以提升信噪比得益，另一方面可以降低发射吸纳后被准确分心和复制的可能性，从而在目标探测和电子领域具有逛过的应用潜力。
目前，根据量子技术应用的差异，可以将量子雷达分为三大类：
一.干涉式雷达
这种雷达只在发射机中使用量子技术，采用非经典照射目标区域，接收机进行干涉式测量，其利用光源的量子特性，可以使雷达系统的距离分辨能力和角分辨能力突破经典性能极限。干涉式量子雷达的性能易受损耗、大气的影响。
二.接收端量子增强雷达
这种列大采用传统源照射目标区域，只在接收机中使用量子技术，该雷达与干涉式雷达不同，其采用相干态光源扫描目标区域，在接收处理中，利用微观量子所具有高纬度相参特性，达到提高雷达的角度分辨率和增加雷达探测距离的目的。
三.量子照射雷达
量子照射雷达在发射信号中使用纠缠光源扫描目标区域，在接收处理中，利用量子高纬度相参特性，进行量子最优联合检测，从而实现目标的高灵敏探测。
以上这三种量子雷达中，接收端量子增强激光雷达是目前为止所有三种量子雷达方案中发展最快的一种方案。当然，量子干涉测量、量子激光雷达和量子照明技术等都是很具有前景的量子雷达。量子雷达的前景尽管十分客观，可在目前其发展仍有众多的需要解决的问题。但是，一旦量子雷达遇到的相关技术取得突破，未来无论是军事还有空间探索领域都将带来一场造福全人类的革命！
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