本報特約記者 張亦馳
繼在量子通信和量子計算上取得技術(shù)突破后,中國在量子雷達領(lǐng)域再傳捷報。近日,中國電子科技集團公司首部基于單光子檢測的量子雷達系統(tǒng)研制成功,并達到國際先進水平。有媒體稱,量子雷達可以進行超遠距離探測,并能探測隱身戰(zhàn)機等隱身目標。專家表示,量子雷達是目前探索的一個方向,但目前各國的量子雷達試驗基本處于原理樣機狀態(tài),想要實現(xiàn)武器級別的產(chǎn)品,還有很長的路要走。對于美日在中國周邊部署的F-35,可能仍然要寄希望于現(xiàn)有的反隱身雷達技術(shù)。
該量子雷達系統(tǒng)由中國電科14所智能感知技術(shù)重點實驗室在中國科學技術(shù)大學、中國電科27所以及南京大學等協(xié)作單位的共同努力下完成的。該雷達完成了量子探測機理、目標散射特性研究以及量子探測原理的實驗驗證,并且在外場完成真實大氣環(huán)境下目標探測試驗,獲得百公里級探測威力,探測靈敏度極大提高,指標均達到預(yù)期效果,取得階段性重大研究成果。
專家表示,目前量子雷達尚無統(tǒng)一的標準定義。廣義上看,利用電磁波量子效應(yīng)對目標進行遠距離探測的遠程傳感器系統(tǒng)均可稱為量子雷達。相對于傳統(tǒng)雷達,量子雷達發(fā)射有少量光子組成的脈沖信號;信號光子與目標相互作用遵循量子電動力學規(guī)則,并用量子場論的方法來描述其散射過程;在接收機處采用光子探測器進行接收,并采用量子系統(tǒng)狀態(tài)評估與測量技術(shù)獲取回波信號光子態(tài)中的目標信息。
專家表示,量子雷達不是對經(jīng)典雷達的顛覆,而是將量子信息技術(shù)引入經(jīng)典雷達探測領(lǐng)域,解決經(jīng)典雷達在探測、測量和成像方面的技術(shù)瓶頸,提升雷達的綜合性能。
專家表示,量子雷達是一項很有前景的技術(shù),世界很多國家都在開展相關(guān)研究,目前,僅美國就有十多個團隊在研究量子雷達課題,中國目前處于中游靠上的水平。
和相比傳統(tǒng)雷達,量子雷達對復(fù)雜環(huán)境下小目標具有更好的探測能力,可在高背景噪聲中識別出遠距離微小信號。即使隱身戰(zhàn)機發(fā)送虛假信號進行偽裝,量子雷達也可輕易發(fā)現(xiàn)欺騙過程和敵方的干擾行動,并對目標飛機行蹤做出準確判斷。因此,可以較為有效地發(fā)現(xiàn)隱身飛機。
目前,對空中隱身目標的探測基本解決了有無問題,例如大功率的有源相控陣雷達、多基址雷達、無源雷達、外輻射源雷達、天波雷達等多種手段的綜合運用,能夠探測隱身的空中目標。但上述雷達探測隱身目標的弱點是精度較低、可靠性較差,而且體積龐大,很難用于火力控制,并容易遭遇攻擊。而未來量子雷達或?qū)浹a這一缺陷。
不過專家表示,量子雷達想要實現(xiàn)工程化可能還有比較漫長的路要走,對于F-35、F-22等現(xiàn)實威脅,仍然需要依靠上述傳統(tǒng)雷達中的新體制雷達,不斷對其技術(shù)進行優(yōu)化并進行數(shù)據(jù)融合、縮小體積、提高精度和可靠性,這可能才是更加現(xiàn)實的反隱身手段?!?/p>