量子雷達(dá)是基于量子力學(xué)基本原理，主要依靠收發(fā)量子信號(hào)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)的一種新型雷達(dá)。為增進(jìn)大家對(duì)量子雷達(dá)的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)量子雷達(dá)和普通雷達(dá)的區(qū)別以及量子雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)予以介紹。如果你對(duì)量子雷達(dá)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、量子雷達(dá)與經(jīng)典雷達(dá)的區(qū)別

相對(duì)于傳統(tǒng)雷達(dá)，量子雷達(dá)以電磁場(chǎng)微觀量子作為信息載體，發(fā)射由少量數(shù)目光子組成的探測(cè)信號(hào)，光子與目標(biāo)相互作用過(guò)程遵循量子電動(dòng)力學(xué)規(guī)則，接收端采用光子探測(cè)器進(jìn)行接收，并通過(guò)量子系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與測(cè)量技術(shù)獲取回波信號(hào)光子態(tài)中的目標(biāo)信息。

具體來(lái)說(shuō)，量子雷達(dá)區(qū)別于經(jīng)典雷達(dá)的特點(diǎn)主要包括：

①、信息載體與信號(hào)體制不同

經(jīng)典雷達(dá)基于電磁波的波動(dòng)性，對(duì)其在時(shí)域、頻域、 極化域進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)以獲取被探測(cè)目標(biāo)的信息;量子雷達(dá)更加注重電磁波的粒子性，尤其是利用了量子 糾纏等特殊量子效應(yīng)，從而有望獲取更多的目標(biāo)信息。

②、信號(hào)處理手段與信息獲取方式不同

當(dāng)前，經(jīng)典雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)機(jī)理大多是基于信噪比最大準(zhǔn)則，利用回波信號(hào)宏觀的相參特征實(shí)現(xiàn)目標(biāo)參數(shù)的估計(jì);量子雷達(dá)通常不需要復(fù)雜的信號(hào)處理過(guò)程，而是利用精準(zhǔn)的量子測(cè)量手段從回波中“測(cè)量”出其中攜帶的目標(biāo)信息.

③、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)和器件不同

在量子雷達(dá)領(lǐng)域，量子效應(yīng)將導(dǎo)致傳統(tǒng)器件無(wú)法有效工作，從而需研究設(shè)計(jì)符合量子電動(dòng)力學(xué)規(guī)則的量子器件.由此，經(jīng)典雷達(dá)系統(tǒng)噪聲在量子雷達(dá)系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為量子噪聲，因而量子雷達(dá)通常具有極低的噪聲基底。

如上所述，量子雷達(dá)與經(jīng)典雷達(dá)有諸多不同，但從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，量子雷達(dá)仍屬于傳統(tǒng)雷達(dá)探測(cè)與成像的理論體系范疇，量子雷達(dá)是對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充，而不是顛覆和取代。從廣義上來(lái)說(shuō)，我們?cè)谟懻摿孔永走_(dá)技術(shù)時(shí)，并不局限其工作頻率，微波/毫米 波、紅外、太赫茲等波段都可以利用;從狹義上來(lái)說(shuō)，如 果能夠使量子雷達(dá)工作于傳統(tǒng)雷達(dá)頻段，尤其是微波頻段，那么量子雷達(dá)將具有全天時(shí)、全天候的工作能力， 其應(yīng)用范圍將更為廣闊。

二、量子雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前，經(jīng)典雷達(dá)存在一些缺點(diǎn)，一是發(fā)射功率大(幾十千瓦)，電磁泄漏大;二是反隱身能力相對(duì)較差;三是成像能力相對(duì)較弱;四是信號(hào)處理復(fù)雜，實(shí)時(shí)性弱。針對(duì)經(jīng)典雷達(dá)存在的技術(shù)難點(diǎn)，量子信息技術(shù)均存在一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)與經(jīng)典雷達(dá)相結(jié)合，提升雷達(dá)的探測(cè)性能。

首先，量子信息技術(shù)中的信息載體為單個(gè)量子，信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制和接收、檢測(cè)的對(duì)象均為單個(gè)量子，因此整個(gè)接收系統(tǒng)具有極高的靈敏度，即量子接收系統(tǒng)的噪聲基底極低，相比經(jīng)典雷達(dá)的接收機(jī)，噪聲基底能夠降低若干個(gè)數(shù)量級(jí)。再忽略工作頻段、雜波和動(dòng)態(tài)范圍等實(shí)現(xiàn)因素，則雷達(dá)作用距離可以大幅提升數(shù)倍甚至數(shù)十倍。從而大大提升雷達(dá)對(duì)于微弱目標(biāo)，甚至隱身目標(biāo)的探測(cè)能力。

其次，量子信息技術(shù)中的調(diào)制對(duì)象為量子態(tài)，相比較經(jīng)典雷達(dá)的信息調(diào)制對(duì)象，量子態(tài)可以表征量子“漲落變化”等微觀信息，具有比經(jīng)典時(shí)、頻、極化等更加高階的信息，即調(diào)制信息維度更高。

從信息論角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)高維信息的操作，可以獲取更多的性能。對(duì)于目標(biāo)探測(cè)而言，通過(guò)高階信息調(diào)制，可以在不影響積累得益的前提下，進(jìn)一步壓低噪聲基底，從而提升噪聲中微弱目標(biāo)檢測(cè)的能力;從信號(hào)分析角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行量子高階微觀調(diào)制，使得傳統(tǒng)信號(hào)分析方法難以準(zhǔn)確提取征收信號(hào)中調(diào)制的信息，從而提升在電子對(duì)抗環(huán)境下的抗偵聽(tīng)能力。綜合而言，通過(guò)量子信息技術(shù)的引入，通過(guò)量子化接收，原理上可以有效降低接收信號(hào)中的噪聲基底功率;通過(guò)量子態(tài)調(diào)制，原理上可以增加信息處理的維度，一方面可以提升信噪比得益，另一方面可以降低發(fā)射信號(hào)被準(zhǔn)確分析和復(fù)制的可能性，從而在目標(biāo)探測(cè)和電子對(duì)抗領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力。

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