量子雷達(dá)是雷達(dá)的一個種類，但量子雷達(dá)和傳統(tǒng)的雷達(dá)之間又存在著很大的不同。為增進(jìn)大家對量子雷達(dá)的認(rèn)識，本文將對量子雷達(dá)、量子雷達(dá)的分類予以介紹。如果你對量子雷達(dá)具有興趣，不妨來和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是量子雷達(dá)?

量子雷達(dá)屬于一種新概念雷達(dá)，它是將傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)與量子信息技術(shù)相結(jié)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(tài)操作和控制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測、測量和成像的遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)。

量子雷達(dá)利用光子的量子特性來對目標(biāo)進(jìn)行成像，由于任何物體(如隱形飛機(jī))被發(fā)送出的光子碰觸之後，都會改變光子的量子特性，而特性被改變的光子訊號經(jīng)目標(biāo)反射，被訊號接收器接收并成像后，就能輕易探測到物體的具體位置。

而且因?yàn)楣庾訋缀醪豢赡鼙黄渌到y(tǒng)干擾，因此量子雷達(dá)的安全性高。該技術(shù)的原理與量子通訊的加密技術(shù)相當(dāng)類似，在竊聽者試圖擷取、干擾光子攜帶的訊息時，因光子特性遭到改變，反而讓竊聽者暴露自己的位置。

量子雷達(dá)通過將量子信息技術(shù)引入經(jīng)典雷達(dá)探測領(lǐng)域，解決了經(jīng)典雷達(dá)在探測、測量和成像等方面的技術(shù)瓶頸，提升了雷達(dá)的綜合性能。其首要應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有無的探測，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用包括量子成像雷達(dá)、量子測距雷達(dá)和量子導(dǎo)航雷達(dá)等。

二、量子雷達(dá)的分類

依據(jù)所利用量子現(xiàn)象和探測信號形式以及信息獲取方式的不同，量子雷達(dá)有多種分類方法，首先依據(jù)所利用量子現(xiàn)象和信息獲取方式的不同，可以將量子雷 達(dá)分為以下三個類別。

1、量子增強(qiáng)雷達(dá)

雷達(dá)發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波，使用光子探測器接收回波信號，利用量子增強(qiáng)檢測技術(shù)以提升雷達(dá)系統(tǒng)的性能，目前該技術(shù)在激光雷達(dá)中已取得較為廣泛的應(yīng)用。此外，量子增強(qiáng)雷達(dá)還包括基于高精度時頻基準(zhǔn)傳遞的量子增強(qiáng)陣列雷達(dá)。

2、量子糾纏雷達(dá)

量子雷達(dá)發(fā)射糾纏的量子態(tài)電磁波，發(fā)射機(jī)將糾纏光子對中的信號光子發(fā)射出去，“備份”光子保留在接收機(jī)中，如果目標(biāo)將信號光子反射回來，那么通過對信號光子和“備份”光子的糾纏測量可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的檢測。

3、量子衍生雷達(dá)

借鑒于量子物理理論或其數(shù)學(xué)思想發(fā)展而來，可以顯著提升傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)的性能但并不依靠真實(shí)量子物理體系來實(shí)現(xiàn)，目前在雷達(dá)成像領(lǐng)域發(fā)展較快。

量子成像又稱“鬼成像”，是量子光學(xué)的一個重要分支，其利用光場的量子相干性和不確定性，采用二階(高階)關(guān)聯(lián)方法是實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的成像，因此也稱為關(guān)聯(lián)成像。其探測過程為利用泵浦光子穿過(BBO)晶體，通過參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生大量糾纏光子對，各糾纏光子對之間的偏振態(tài)彼此正交，將糾纏的光子對分為探測光子和成像光子，成像光子保留在量子存儲器中，探測光子由發(fā)射機(jī)發(fā)射經(jīng)目標(biāo)反射后，被量子雷達(dá)接收，根據(jù)探測光子和成像光子的糾纏關(guān)聯(lián)可提高雷達(dá)的探測性能。與不采用糾纏的量子雷達(dá)相比，采用糾纏的量子雷達(dá)分辨率以二次方速率提高。

另外，根據(jù)探測信號形式的不同，量子雷達(dá)還可以分為單光子探測量子雷達(dá)和多光子探測量子雷達(dá)。

單光子探測量子雷達(dá)：發(fā)射機(jī)發(fā)射單光子或糾纏光子脈沖探詢目標(biāo)可能存在的區(qū)域，如果目標(biāo)存在，則信號光子將會以一定的概率返回至接收機(jī)處，通過對返回單個光子狀態(tài)的測量可以提取出目標(biāo)信息。此為一種理想的探測方案，優(yōu)點(diǎn)是幾乎不受干擾，缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)困難。

多光子探測量子雷達(dá)：發(fā)射機(jī)發(fā)射相干態(tài)電磁波或糾纏態(tài)電磁波，利用發(fā)射信號中多個光子的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行目標(biāo)探測，接收機(jī)處通過對單個光子狀態(tài)的測 量和辨識完成目標(biāo)探測。相對于單光子探測量子雷達(dá)，它雖然會受到一定程度的干擾，但實(shí)現(xiàn)起來相對容易些，具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。

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