03.05 中國研製中的比相控陣雷達更先進的量子雷達有多厲害?

點灬小點


隱身戰機通過對普通飛機的技術碾壓,改變了戰場規則,傾斜了戰爭天平,當年美國F22橫空出世,傲視群雄,現有雷達全部失效,國防大門形同虛設,正所謂:魔高一尺,道高一丈,就像當初坦克誕生後,立即催生出反坦克技術,各國也在挖空心思設法找到對付隱身戰機的手段。

在這方面,最有發言權的,事實上是我們國家,畢竟過去幻想殲8槍挑F22的前提,也是要發現對方才行啊,進入新時代以來,我們家門口莫名其妙擺了一圈F22和F35,可以說我國面臨的隱身武器威脅遠超其它國家,所投入的用於研製的經費和資源也就毫不吝惜了,甚至很有可能是全世界最多的。

高壓往往能帶來奇效,近幾年,中國在反隱身雷達領域已經取得了多項重大成果,目前,我國已經率先研製出YLC8B,JL3D-91B等反隱身雷達,據說曾在280公里範圍外探測到F22的信號,但這些雷達畢竟都是從傳統雷達改進而來的,探測原理與傳統雷達類似,性能發揮並不穩定,有時候會出現把氣球當成隱身戰機的烏龍判斷。

所以,由量子技術衍生出的量子雷達,才是當前的頂尖研究方向,在這方面,中國也走在了全世界前面,最近,中國電科14所再次傳來捷報,我國已經完成單光子量子雷達的遠程探測試驗,並分別探測到20公里,50公里,乃至數百公里外目標的清晰信號,這是國內首臺威力突破百公里級的同類型雷達樣機,目前已通過驗收。

量子雷達曾被稱為隱身時代的終結者,這或許是未來趨勢,如今看樣子我們在此領域捷足先登了,但也需要保持清醒,此次中國電科14所傳來的捷報只能算是量子技術這條漫漫長路的第一步,目前僅僅是原理樣機的試製成功,其目的在於證明新雷達的原理是可行的,可總體技術仍然不成熟,要想具備實戰價值,可能需要將近10年的鑽研,在這期間,隱身戰機仍然將統治天空一段時間。

那麼到底什麼是量子雷達呢?我們知道,傳統雷達的工作模式,通俗講,就像一個人照鏡子,人之所以能看到鏡子裡的圖像,是因為有光從鏡子反射到我們的眼睛,那如果設法把光線從鏡面反射方向偏轉到其它位置,而非我們眼睛,那就無法看到鏡子裡的東西了。

同理,隱身戰機就是靠各種偏轉雷達波的設計以及可以收雷達波的隱身塗料達到讓雷達抓瞎的目的,畢竟收不到雷達波反饋,就無法確定目標的位置。

而量子雷達,就是依靠量子自我糾纏的技術特性,來抓到隱身戰機,用通俗的話來解釋,量子雷達就像是一個潑墨機,而大量的電磁波量子糾纏對就是墨水,把它們潑出去以後,他們會在遇到物體的時候,像墨水一樣附著在目標表面,並在屏幕上顯示出一個虛擬的三維圖像,而現有的隱身技術,包括哪些吸波材料對於這些“墨水”,沒有任何偽裝作用。

這就直接解決了雷達誤判的缺陷,普通雷達在探測到目標時,只能在屏幕上顯示出一個小點,那它究竟是一架戰機,還是一隻鳥,或者別的什麼飛行器,就只能通過速度和雷達波反饋大小來判斷了,但對於瞬息萬變的現代戰場,這浪費的時間很有可能會延誤戰局。

量子雷達就不存在這個問題,它不僅能精確定位目標所在位置,還可以通過辨識度相當高的三維圖像來識別性質,除非對方能造出仿生型飛行器,比如老鷹大小的導彈,或許還可以騙過雷達。


迷彩虎軍事


在近年中國研究人員進行一次實驗,可能擴大量子雷達對隱形飛機的探尋距離,實驗表明用一種新出現並且很快興盛起來的量子測定技術,可以探尋到在以前沒有辦法探尋到的信號,報道表示這項技術使用非常輕便的方法來反反覆覆測定原子微小顆粒的量子態,對於極弱信號的探尋,比如隱形飛機的電探特徵可能有特殊效果。

量子電探是基於量子力學的基礎,主要是依靠接受和發送量子信號實現目標探尋的一種新型電探體制。當前量子電探沒有統一的標準定義,一般而言量子電探是利用電磁波量子效應對自己想要探尋的目標進行遠距離探尋的遠程傳感器系統,這種原理的電探都可以稱之為量子電探,相對於傳統電探而言,量子電探發射由少量數目光量子組成的脈衝信號,與普通電探發射電磁波完全不同,信號光量子與目標相互作用遵循量子點動力學規則,並且用量子場論的方法來描述其散開發射過程,在收入機採用光量子探尋器進行收入,然後採用量子整體狀況估測與策略技術來獲得返回的波信號光量子態中的狀態信息。

量子電探具有探尋距離遠,可以分別出和分辨隱形平臺及武器整體等突出特點,未來可以更進展一步應用飛彈防禦和空間探尋,具有極其寬廣的應用場景,作為能夠準確觀測將來的戰場細節偵查的便捷工具,量子電探技術能夠掀起各國電探技術革新的潮流。量子電探的根本特點是在於目標的入射波一小束光量子,即是電探信號是由較少的光量子組成,然而目標是大數量原子結合而成的固體物質,因此目標對於來波的散開發射將是一個量子動力學的動態發展過程。


利刃號



尤里視角


推測原理如下:傳統的雷達都是依靠目標反射電磁波來探測,但是隱身飛機因為將電磁波反射掉或者吸收掉了,所以傳統雷達發現隱身飛機的能力大大削弱了。

但是現在可以藉助電磁波的量子特性來對隱身飛機進行探測,量子雷達產生大量的電磁波量子糾纏對,將探測量子發射出去,而成像量子保留下來,當隱身飛機試圖吸收或者偽造作為成像量子的電磁波時,就會破壞原有量子對之間的糾纏狀態,這樣一來無需通過獲得反射回來的電磁波就能判定目標的位置了,所以對隱身飛機有強大的識別功能。

以上屬於個人推測,可能不太準確。


海盜八號


量子技術我不懂,說兩句題外話吧。不論是不是能夠成功,即使失敗也是一次有益的嘗試,愛迪生就是經過了成百上千次的失敗才成功發明燈泡的。科技的進步總是伴隨著質疑與巨大的阻礙,量子技術



領域中國已經先走一步,絕對不能因為毫無理由的猜忌而停下腳步,等到對手取得突破再去追趕黃花菜都涼了。現在某些連基本的物理知識都不明白的噴子,只憑著自己毫無根據的想象將其噴成“騙經費項目”,將來這些人都是國家的罪人,民族的罪人


試探人間道


2016年,據香港媒體報道,中國的研究人員進行了一次試驗,可能擴大量子雷達對隱形飛機的探測距離。在《物理學評論通訊》本月初發表的一篇論文中,來自安徽省合肥市中國科學技術大學的一個研究團隊詳細描述了他們的試驗,試驗首次表明,弱值測量法——一種新興的量子測量技術——可以探測到此前無法探測到的信號。報道稱,這項技術利用非常“輕柔”的方法反覆測量次原子微粒的量子態,對於極弱信號的探測,比如隱形飛機的雷達特徵,可能格外有效。

量子雷達是基於量子力學基本原理,主要依靠收發量子信號實現目標探測的一種新型雷達體制。當前,量子雷達尚無統一的標準定義,一般來說,量子雷達就是利用電磁波量子效應對感興趣目標進行遠距離探測的遠程傳感器系統,或者這類系統均可稱為量子雷達。相對於傳統雷達,量子雷達發射由少量數目光子組成的脈衝信號,與普通雷達發射電磁波完全不同,信號光子與目標相互作用遵循量子電動力學規則,並用量子場論的方法來描述其散射過程; 在接收機處採用光子探測器進行接收,並採用量子系統狀態估計與測量技術獲取回波信號光子態中的目標信息。

量子雷達具有探測距離遠、可識別和分辨隱身平臺及武器系統等突出特點,未來可進一步應用於導彈防禦和空間探測,具有極其廣闊的應用前景。作為洞察未來戰場的“千里眼”,量子雷達技術勢必掀起各軍事強國變革雷達技術的時代潮流。

量子雷達的根本特點在於目標的入射波是一小束光子,亦即雷達信號是由較少的光子組成的。然而目標是大數量原子結合而成的固體物質,因此目標對來波的散射將是一個量子電動力學的動態過程。由此出發,在量子雷達條件下的RCS研究顯然會有自己的特色,那就是,通過量子雷達,我們可輕易探測到隱身飛機。事實上,即使是最先進的隱形戰鬥機,也不可能在雷達面前消失的無影無蹤。

傳統雷達採用低頻段探測、增大功率口徑和駐留時間等方式,以提升針對隱身目標的檢測能力。相比於傳統雷達,量子雷達可以利用量子糾纏提高探測靈敏度,對複雜環境下小目標具有更好地探測能力,可在高背景噪聲中識別出遠距離微小信號。即使隱形戰機企圖攔截量子雷達信號併發送虛假信號進行偽裝,量子雷達也可輕易發現欺騙過程和敵方的干擾行動,並對目標飛機行蹤做出準確判斷,是當之無愧的戰場“火眼金睛”。


小鷹說科技


量子雷達我不懂,那些回答我也沒看明白,因為我知道以下幾個事實:

如果量子雷達是基於量子糾纏理論,那麼目前已知的進展,在實驗室條件下剛剛能做到量子對分離,目前世界最高技術是中國科學技術大學,做出了10個光子糾纏。10個光子如果用來成像,估計見視網膜上的一個點都顯示不出來。

如果要形成一個360度,每平方米100×100像素的量子投影,那麼一秒鐘的發射量估計夠全世界的實驗室忙活到世界末日。

而且如果真的可以做到大規模量子糾纏分離,那麼超光速量子觀測儀和通訊器應該已經普及了,而這些東西目前肯定沒有。

所以,理論是美好的,現實是殘酷的,再次重申我不懂什麼量子雷達,只是基於科學常識做出的回答。

以上


大概是神


量子雷達是利用量子特點研發的。特點是:

1、精確

2、目標無法通過吸收雷達波的方式隱形,因為量子是有計數的,如果被吸收一部分很容易被發現。

但有一些難點,比如量子是如何糾錯的,比如如何把我們發射的量子和空中其他量子區分開,最難的地方還是如何讓量子在大氣中穿越而不被影響。

量子雷達具體的核心技術還未披露,很多問題還無法得知。


厲害了word戈


量子雷達是近年來發展起來的一種新的遠程遠程探測傳感器技術,將傳統雷達技術和量子信息技術相結合,利用電磁波的波粒二象性,通過對電磁場的微觀量子和量子態操作和控制實現目標探測、測量和成像的遠程傳感器系統。

(量子雷達探測過程)

目前,量子雷達主要分為以下三種類別:

量子糾纏雷達,通過發射糾纏的量子態電磁波即糾纏光子對中的信號光子去探測目標,“備份”光子保存在接收機內,如果目標將信號光子反射回來,那麼通過對信號光子和“備份”光子“進行糾纏測量就可以實現對目標的檢測。

量子增強雷達,發射經典態的電磁波,使用光子探測器接收回波信號,利用量子增強檢測技術以提升雷達系統的性能,目前該技術已經在激光雷達中得到廣泛應用。我們在新聞報道中所瞭解到量子雷達就是屬於這樣的量子雷達,主要還是基於已有的激光雷達技術對目標進行探測,但是容易受到天氣條件和不良天候的制約,目前的改進主要集中在對光學天線和自適應光學系統等方面,以期望具有更好的全天候作業能力。

量子衍生雷達,借鑑量子物理理論或者數學理論發展而來,可以顯著提高現有雷達系統的性能而不依靠真實量子物理體系來實現,目前在雷達成像領域發展較快,主要是信號處理算法的不斷進步。

此外,根據探測信號形式的不同,量子雷達還可以分為:單光子探測量子雷達和多光子探測量子雷達。區別在於是否發射單個光子信號或者相干態電磁波對目標進行探測。前一種雷達,對目標反射回來的單光子進行測量即可獲得目標信息,實現探測,但是單光子信號的製備較為困難的,目前的技術條件還不是很成熟,有待攻關;後一種雷達,可以利用多個光子信號的關聯性對目標進行探測,比如發射出去一束激光去照射目標,在技術上較容易實現,但是環境干擾和制約較為嚴重,技術的實用化也有待進一步發展。

從目前的研究進展來看,2013年,美國陸軍研究實驗室就實現了2.33公里低亮度、強湍流情況下的高質量量子雷達探測成像,成像時間僅需數秒。2014年,中國科學技術大學也利用研發的微波關聯量子雷達實現了百米量級上的成像探測試驗。


虹攝庫爾斯克


不過因其是最新科技,也是最前沿技術應用,根本就沒有官方公佈相關資料。至於媒體報道的相關信息,簡單點說就是“讓你知道有這麼一件事”。但這並不妨礙我們探討這個話題。

自從隱身戰機服役之後(F-22/F-35、隱身無人機等),現代雷達(包括最新型有源相控陣)對之發現距離過近,無法在其作戰半徑外發現目標。也就是說,一旦發生戰爭,雷達還未發現敵機,已經被人摧毀了。各國都在研發下一代雷達系統,以便能夠發現隱身戰機等目標。

基於我國在量子科技方面的成就,也就把量子雷達提上了日程。其從理論上來講,幾乎不受干擾(有源、無源相控陣雷達都是靠發射、接收雷達波來探測目標,雷達波受限制因素多,影響其探測能力)。並且量子雷達的探測距離更遠、並可識別探測隱身平臺及目標,未來還可用於導彈防禦等多方面用途。

事實上,在量子雷達方面美國也做了許多實驗,和我們一樣都處於實驗階段。具體量子雷達何時能夠入役、是否能夠入役,現在還說不準。量子雷達只是量子科技的一小部分,而量子科技人類才剛剛起步而已。


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