量子雷達(dá)是雷達(dá)的一個(gè)種類(lèi)，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(duì)量子雷達(dá)的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)量子雷達(dá)、量子雷達(dá)的分類(lèi)予以介紹。如果你對(duì)量子雷達(dá)具有興趣，不妨來(lái)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(guò)對(duì)電磁場(chǎng)的微觀量子和量子態(tài)操作和控制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)、測(cè)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(lái)對(duì)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(huì)改變光子的量子特性，而特性被改變的光子訊號(hào)經(jīng)目標(biāo)反射，被訊號(hào)接收器接收并成像后，就能輕易探測(cè)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(lèi)似，在竊聽(tīng)者試圖擷取、干擾光子攜帶的訊息時(shí)，因光子特性遭到改變，反而讓竊聽(tīng)者暴露自己的位置。

量子雷達(dá)通過(guò)將量子信息技術(shù)引入經(jīng)典雷達(dá)探測(cè)領(lǐng)域，解決了經(jīng)典雷達(dá)在探測(cè)、測(cè)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(wú)的探測(cè)，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(cè)距雷達(dá)和量子導(dǎo)航雷達(dá)等。

二、量子雷達(dá)的分類(lèi)

依據(jù)所利用量子現(xiàn)象和探測(cè)信號(hào)形式以及信息獲取方式的不同，量子雷達(dá)有多種分類(lèi)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(gè)類(lèi)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(cè)器接收回波信號(hào)，利用量子增強(qiáng)檢測(cè)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(shí)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(duì)中的信號(hào)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(hào)光子反射回來(lái)，那么通過(guò)對(duì)信號(hào)光子和“備份”光子的糾纏測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)。

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(lái)，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(lái)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(chēng)“鬼成像”，是量子光學(xué)的一個(gè)重要分支，其利用光場(chǎng)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(duì)目標(biāo)的成像，因此也稱(chēng)為關(guān)聯(lián)成像。其探測(cè)過(guò)程為利用泵浦光子穿過(guò)(BBO)晶體，通過(guò)參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生大量糾纏光子對(duì)，各糾纏光子對(duì)之間的偏振態(tài)彼此正交，將糾纏的光子對(duì)分為探測(cè)光子和成像光子，成像光子保留在量子存儲(chǔ)器中，探測(cè)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(cè)光子和成像光子的糾纏關(guān)聯(lián)可提高雷達(dá)的探測(cè)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(cè)信號(hào)形式的不同，量子雷達(dá)還可以分為單光子探測(cè)量子雷達(dá)和多光子探測(cè)量子雷達(dá)。

單光子探測(cè)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(xún)目標(biāo)可能存在的區(qū)域，如果目標(biāo)存在，則信號(hào)光子將會(huì)以一定的概率返回至接收機(jī)處，通過(guò)對(duì)返回單個(gè)光子狀態(tài)的測(cè)量可以提取出目標(biāo)信息。此為一種理想的探測(cè)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(cè)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(hào)中多個(gè)光子的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)，接收機(jī)處通過(guò)對(duì)單個(gè)光子狀態(tài)的測(cè) 量和辨識(shí)完成目標(biāo)探測(cè)。相對(duì)于單光子探測(cè)量子雷達(dá)，它雖然會(huì)受到一定程度的干擾，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易些，具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。

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