

中国领先的军用电子公司中国电子科技集团公司(CETC)宣布,其科学家已经测试了一款射程达到100公里的量子雷达,比已知的美国和德国竞争对手的雷达性能高出500%。这是一个重大的声明,因为理论上量子雷达能够探测远距离的隐形飞机。
常规雷达通过发射无线电波反射目标,而量子雷达则使用纠缠光子,通过光纤耦合器、量子点或其他方法。纠缠光子会从目标物体反射回量子雷达,雷达可以从光子返回的时间推算出目标物体的位置、雷达反射截面积、速度、方向和其他属性。此外,试图欺骗量子雷达的行为会立即被发现,因为任何试图改变或复制纠缠光子的行为都会被雷达检测到。
由于隐形飞机的设计是为了对抗常规雷达使用的无线电波的隐身性,它们将更容易被量子雷达的光子波探测到。此外,量子雷达还可以“观察”目标的构成,因为在纠缠状态下,留在雷达中的纠缠光子会显示出传输光子与目标相互作用时相同的变化(称为量子关联)。这在导弹防御方面也将非常有价值,可以区分真正的核弹头和充气诱饵。
当然,实验室的“概念验证”和实际部署的量子雷达之间存在很大差距。事实上,美国国防承包商洛克希德·马丁公司自2007年以来一直在尝试制造自己的远程量子雷达,但没有公开的部署报告。不仅在使系统工作方面,而且使其真正有用,都需要克服许多障碍。运行中的量子雷达面临的主要障碍是量子退相干问题;当像纠缠粒子这样的量子系统在环境中花费更多时间时,更长的外部环境暴露时间会导致量子系统“衰减”(失去其量子行为)。这限制了当前量子雷达原型的射程,因为更远的射程意味着需要更长的时间暴露在周围环境中。虽然100公里的射程量子雷达在科学研究标准下可能令人印象深刻,但为了实现最佳军事用途,防空对抗隐形轰炸机或导弹的需求将需要更远的射程。
无论量子雷达项目下一步会发生什么,中电科的公告都提醒我们,中国的研究活动范围之广令人印象深刻,以及技术突破如何能够迅速改变曾经强大的武器的格局。