量子雷达：洞察未来战场“千里眼”

张文　张乃千　张得余

近日，由电子科技集团第14研究所领衔研制的量子雷达取得突破性进展，完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证。

古稀之年——

传统雷达渐遇技术瓶颈

自1934年美国海军研究实验室开发出首部脉冲雷达以来，世界各国竞相发展雷达技术，经历了70余年的探索、改进和完善之路。随着隐身技术和电子干扰技术的迅猛发展，具有较强隐身能力的隐形战斗机逐渐“飞入寻常百姓家”，传统雷达遭遇前所未有的挑战。

隐形飞机主要通过波束控制和隐身涂料达到“隐身”目的。一方面采用边缘平行、武器系统内置、减少平面和棱角等方式降低雷达对飞机的探测能力，另一方面可通过吸波材料吸收雷达照射的电磁波，从而使隐形飞机如同鸟儿隐藏在茫茫空天之中。传统雷达不仅会因雷达探测回波减少而探测不到有效信号，还有可能因遭受虚假信号的干扰而产生误判。

提升雷达针对隐身平台和其他目标的探测、识别以及分析鉴别能力，研制可探测隐形飞机的新一代雷达成为各军事大国加强防空力量的当务之急。目前，较为常见的隐形战机探测方法包括无缘探测雷达、米波雷达和双基地雷达等。

道高一丈——

隐形战机“克星”将至

量子雷达是一种利用量子现象进行目标状态感知和信息获取的特殊传感设备，可利用量子纠缠态进一步提升探测灵敏度，有望解决传统雷达存在的一系列问题。

美国国防部高级研究计划局先后提出了开展量子雷达研究的“量子传感器计划”和“量子辅助传感和读出”项目，对量子雷达的增强技术进行了有效探索。此外，美国麻省理工、NASA、海军实验室、空军实验室等机构都相继开展了量子雷达的研究工作。2012年，在美国国防部高级研究计划局“单光量子信息”项目资助下，美国罗切斯特大学开发出了抗干扰量子雷达，该雷达利用偏振光子量子特性在接触物体后发生改变这一原理，可对隐身目标进行探测和成像。

量子雷达可探测、识别和分辨射频隐身平台及武器系统，具有广泛的应用前景。目前的量子雷达系统主要包括利用单个光子照射目标的单光子量子雷达和发射量子态光子的纠缠态光子量子雷达。相比于单光子量子雷达，纠缠态光子量子雷达具有分辨率更高、有效探测距离更远等优势。随着量子雷达技术的不断成熟，未来部署到地面和水面作战舰艇的量子雷达，可对几乎所有的空中目标进行探测，并可持续跟踪目标的轨迹和行踪。其强大的反隐身技能是隐形战机的“克星”。装备了量子雷达的作战飞机，相当于拥有了一双战场“远视眼”，可实现对极远距离目标的提前打击，作战潜力惊人。

火眼金睛——

量子雷达颠覆未来战争

传统雷达采用低频段探测、增大功率口径和驻留时间等方式，以提升针对隐身目标的检测能力。相比于传统雷达，量子雷达对复杂环境下小目标具有更好的探测能力，可在高背景噪声中识别出远距离微小信号。即使隐形战机发送虚假信号进行伪装，量子雷达也可轻易发现欺骗过程和敌方的干扰行动，并对目标飞机行踪做出准确判断。

量子雷达的出现，使战机无法逃避有效侦察和跟踪。鉴于量子雷达强大的反隐身和抗干扰能力，目前美国海军和陆军都进行了大量的量子雷达研究工作。

量子雷达目前遇到的主要技术难题是量子信息的调制与解调。微波粒子量子态的纠缠特性、相干性以及携带量子态信息载体的能量微弱性，都进一步增加了量子信息传输和处理的难度。实现量子信息高效、稳定的空间无线传输，着力提升量子雷达的实际工程化水平，是仍需深入研究的问题。

（摘自《解放军报》2016.9.22）