量子雷达 概述

一、量子雷达的由来

2012年，》》》》美国罗切斯特大学《《《《 光学研究所的研究团队成功研发出一种抗干扰的量子雷达。

这种雷达利用光子的量子特性来对目标进行成像，由于任何物体在接收到光子信号之后都会改变其量子特性，所以这种雷达能轻易探测到隐形飞机，而且几乎是不可被干扰的。

该技术的原理与量子密钥分配加密技术比较类似，在窃听者试图改变量子特性时就会暴露自己的位置。

传统雷达容易受一系列技术的干扰，从投放金属壳产生欺骗性反射到利用噪音干扰雷达频率等。

较为先进成熟的雷达能够克服这些干扰；

最先进的雷达干扰器能够截获信号并发回虚假信息；

二、量子雷达原理

在本项研究中，工程师们使用新型侦测技术能够揭穿频率干扰等反制手段，如果一架雷达隐形的飞机试图拦截这些光子并重新发送虚假信号，雷达回波仅相当于一只鸟的面积就可以掩盖自身的真实位置，但量子雷达在这一欺骗过程中也发现了敌方飞机的踪迹。这项新发明在技术工程上也有相似的运用，比如可以用类似的方式进行量子密钥加密，通过改变密钥的量子属性来达到目的。来自罗彻斯特光学研究所的科学家梅胡尔·马利克(Mehul Malik)利用该技术对远程隐形轰炸机进行反射光子测试实验，测量反射信号的极化错误率。

三、量子信息调制与解调

量子信息解调就是对微观粒子的状态进行测量。

由于测量势必导致量子状态的改变从而模糊了原有的调制信息。因此，在对量子信息调制时#必须考虑如何消除由于量子态的变化而引起的调制信息丢失。

一般说来，如果调制器的工作方式就是一种所谓的幺正操作，则器件对量子状态的改变是(透明的)能够通过解调器!

四、量子雷达用途

研究人员计划将来用该技术于识别隐身作战飞机，当截获到敌方防空雷达信号时，将信号的量子特征进行修改，并自动形成一只鸟的信号发送往敌方雷达，这样似乎可以达到传统的隐身目的，但新型量子雷达却很容易揭穿这一诡计。麻省理工学院的研究人员认为这是第一次使用量子力学研制的成像系统，成果是令人印象深刻的，可以不受到任何雷达干扰措施的影响。然而，量子侦测技术所需的设备可以由全球范围的实验室研制出来，但还没有装备到军队。

没有受到干扰时，获得的图像真实反映了目标物体

当目标试图传输虚假图像，例如图片展示的鸟，成像系统会监测到这种干扰攻击行为，

因为获取的偏振态存在较大误码率。

五、存在的问题及未来可能的发展方向

==量子雷达实现的关键问题：

实现量子信息的调制与解调"从而实现量子信息的无线空间传输

==由于微观粒子的量子态具有其特殊性(纠缠特性、相干性以及携带量子态信息的能量的微弱"都使得量子信息

的传输和处理产生极大困难。

====目前利用电子自旋态实现>>>>量子信息的调制与解调<<<<需要研究如下的问题：

1、如何确定电子自旋态：即电子自旋态的极化问题；

2、在理论上搞清楚电子自旋与电磁波的关联：即电子自旋态决定电磁波的何种特征；

3、电子自旋态对电磁波进行调制与解调的方法；

4、量子编码问题：主要考虑电子自旋态排列和耦合问题；

5、单光子在空间传输时的湮灭问题；

“当目标试图传输虚假图像，例如图片展示的鸟，成像系统会监测到这种干扰攻击行为”
如果目标并不“试图传输虚假图像”，仅仅是吸收＋定向反射，这种“量子雷达”岂不失效？

假如目标释放出多个“虚假图象”，“成像系统”监测到了多个“干扰攻击行为”，怎么办？

量子雷达的核心是：雷达发射的是由单个光子组成的光子序列，发射的每个光子的量子特性是已知的（图中光子的尖头表示偏振方向），雷达所接收并检测每个的光子特性（偏振方向），即每发射一个光子，这个光子的量子特性都会同步传送到接收雷达进行比对，以甄别接收到的每个光子（也就是雷达系统可以准确无误地确定接收到的量子序列是真是假）。如果对方发送一个鸟的量子序列，那么这个序列每个光子的量子特性肯定与真正的量子序列特性有大的误差（少量的也能猜对，但误差肯定会超出容差的范围），再加上发射与接收的同步机制，想要冒充量子序列也就几乎不可能了。 光量子的另一个特性就是不可复制，你可以窃取但不可复制，你可以测量，但一旦测量，量子的波包会塌缩，你得到量子信息的同时这个量子也就消失，所以你每窃取一个光量子，对方就会少一个。你一旦测量，有可能用对检偏器，也有可能用错，所以这个量子信息对窃取者也是无用信息。
至于对光子会不会定向反射，这就涉及隐形飞机的光隐形（视觉隐形）问题，从目前的资料来看，隐形灰机还未做到。