量子雷达真的能发现隐形飞机吗?

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摘要

量子雷达技术发展到一定程度,是完全能捕捉到隐形飞机的活动轨迹的。量子技术是一种微观世界范畴的高精尖科技,这对于军工科技来说是一个全新的领域。据悉,为了应对美国不断问世的高性能隐形飞机日,如F-22、F-35等走在世界前列的五代机。中国已经取得了量子技术在军事科技方面的突破。其中,最

量子雷达技术发展到一定程度,是完全能捕捉到隐形飞机的活动轨迹的。

量子技术是一种微观世界范畴的高精尖科技,这对于军工科技来说是一个全新的领域。据悉,为了应对美国不断问世的高性能隐形飞机日,如F-22、F-35等走在世界前列的五代机。中国已经取得了量子技术在军事科技方面的突破。

其中,最大的突破就在于“墨子号”卫星的成功发射。2016年8月16日1时40分,在中国酒泉卫星发射中心升空而起的。这次“墨子号”的发射引起了全世界特别是西方世界的极大关注,因为中国的这一卫星发射完成了堪称世界科学难题的3大科学目标。一是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,在空间尺度验证量子力学理论,为量子技术在军事方面的应用提供了理论依据;二是进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破,也就是说能够从太空这个制高点发现地球表面任何飞行体的运动轨迹,并生成通讯信号返回到地面的量子科技实验室。三是为军用雷达向量子技术方面的发展提供了崭新的方向,可以说是为了量子探测技术的发展打开了一扇窗。

自量子技术运用到军事方面主要就是量子雷达的研制与发展,而量子雷达就是基于量子力学的基本科学原理,主要就是通过依靠太空卫星收发量子信号而进行目标探测与搜索的一种新型雷达。量子雷达具有探测距离远(每次雷达信号的发射从太空辐射到半个地球)、可识别(高分辨率)和分辨隐身平台及武器系统等突出特点,未来不仅能探测隐形飞机,还可以进一步应用于导弹防御和空间探测,具有极其广阔的应用前景。

从去年8月中国“墨子号”试验卫星的发射让以美国为首的西方世界炸锅的现象就可以看出,量子雷达技术势必掀起各军事强国变革雷达技术的时代潮流。
因此,量子雷达不仅能让隐形飞机现出真面目,而且将来还能轻易探测到导弹的飞行轨迹。【阙兴明】

跟一般的雷达不同,量子雷达是利用光子对目标进行合成图像,由于任何物体在接受到光子信号之后都会改变量子的属性,所以这种雷达就能探测到隐形飞机,几乎不会受到什么干扰。

比如美国的F22隐身战机如果试图拦截光子信号,并发送出虚假信号,雷达回波就可以覆盖自身的准确位置。但是量子雷达在这一假动作中也会发现它的飞行踪迹,也就是你骗我的同时我也骗了你,量子雷达就是针对隐身战机而研发的。在量子雷达方面,中国取得了突破性一定程度的进展。之前中国发射过世界上第一颗“墨子号”量子试验卫星,在此基础上我军工科研单位还完成了量子探测机理,目标散射特性研究的实验验证,并且在2016年8月中国电科14研究所研制的单光子检测的量子雷达系统取得了成功。

由于目前世界上能控制的量子只有光子,利用光子制造雷达,就要面临着多重技术难关,一是寻找到量子纠缠源,目前中国已经做出了10光子的纠缠源,但是数量太少了什么也探测不到。二是操作量子进行编程,这个问题超越了当代人类的科学极限,三是对单光子进行调制检测,目前我国已有突破,但技术还没有完全成熟。

基于这些难关,使得量子雷达研制仍然处于初级水平,网络上有时候出现中国量子雷达探测距离超过了百公里级,其实是说瞎话。2015年美德加意四国科学家采用激光量子雷达发射了数个没有经过调制的光子,其探测距离仅仅15到20千米,根本无法探测真正的目标,这还要在-150摄氏度的环境下才能正常运转。由此可见凭现有的量子雷达探测技术还无法探测到隐身战机,不过随着未来技术的发展,相信量子技术将会越来越成熟。(欢迎关注第一军情,若有其他问题,请军迷朋友们在评论区留言。)

第一量子雷达是挂个量子的新名词而已,不存在量子雷达。第二什么光子反射,纯粹是胡说八道。第三所有的研究出处和团队及理论都是查无实处,毫无依据,乱编的。第四隐形飞机并不是多所有频谱的电磁波都不反射,它是可以被发现的。困难在于隐形飞机自己的雷达不弱,你看见它是个点的时候,它看你则是一个锅,它比你早动手。

传说能发现隐形飞机的雷达多了去了,以前还说相控阵能发现呢。能不能发现不重要,一定要宣传能发现。现在的量子雷达发射的信号是什么量子,没有公布吧,说是光量子的依旧是啥?光量子就是光子,那雷达就是发射光了?不可能吧。而且隐身的主要因素是外形导致反射信号不能回到原点,量子雷达也会遇到这问题,回不到原点,啥雷达也没法探测,不过吸波涂层会失去作用,是对方隐形能力下降。至于那些说有扰动就会被探测的自己能懂自己的话吗?电磁波也被扰动怎么就探测不出来?别说纠缠问题,纠缠也是需要量子进行比对的。纠缠是用于加密的,因为纠缠的量子的是一样的。反射到别处的量子和没有反射的是一个样子的。

量子雷达是利用粒子的量子特性进行目标探测的量子设备。由于其一般采用光量子为介质工作,所以不受电磁干扰,在目前常规电子战中是免疫的。而且也可抗核武器干扰。

隐身战机依靠吸收电磁波和将电磁波反射到其他方向,不让雷达接收到而实现隐身。为了最大限度减小被发现的可能,隐身飞机会把电磁波统一向几个固定的方向反射,如果仔细观察隐身飞机的机翼边缘和机身上的舱门开口边缘的锯齿角度,就会看到它们之间都是相互平行的,就是这样的设计让隐身飞机对电磁波有良好的隐身能力。

量子雷达真的能发现隐形飞机吗?

在隐身飞机出现以前,战斗机很容易被雷达远距离探测锁定,进而被各种防空武器攻击,以及被敌方飞机拦截。

在这种情况下,就开始有人提出了隐形飞机的概念,通过特殊机身设计,来降低雷达的反射面积;同时在机身涂上雷达波吸收材料,让雷达难以发现飞机,这就是隐形飞机的原理。

量子雷达是应用了量子照明和量子纠缠的原理,由于光子具有很强的相关性具有相同的不可分割的身份,并且可以像一个系统一样工作,即使在分离时也是如此,为了检测远处的物体,光子束被分开,一半被传输,另一半保留在基站上以与反射进行比较

任何可视化设备的分辨率,与用来识别设备的光子能量成正比,而量子雷达最有趣的事情之一是雷达波束在大气中传播时的行为,因为回传图像的特征是所有光子加在一起的函数。这意味着可以在相同频率下获得比普通雷达更高的目标分辨率,即便是现在经过各种隐身技术处理后的飞机。

因此量子雷达具有灵敏度高,噪声极低,又几乎不可能被电波干扰的特征,再加上能忽略工作频段、杂波等,此种雷达探测隐形战机的范围,理论上可达普通雷达的数十倍。

目前,中国十四所报道其研制成功的量子雷达是初级的,并没有利用量子特性工作,虽然,发射的是纠缠态光量子,但仍然要接收回波。真正的量子雷达是利用纠缠态光量子“感知”目标,不需要测回波!而且其成像要容易得多,甚至优于人眼成像的几何光学原理。

量子雷达仍需发射单个光子,其能量级别近似单光子能量级别。当光量子碰到目标时,其状态发生变化,这样本地保留的,另一个纠缠态光子状态也发生变化,这样就发现了目标。不论隐身材料如何吸收还是反射单个光量子,只要本地保留光子状态发生变化了,我就知道目标在哪了。

2016年,中国电子科技集团公司(CETC)宣布他们已经在大约60英里(约108公里)的范围内测试了这种雷达。虽然60英里的距离不是特别远,但令人印象深刻的是,量子雷达的确能够在此范围内探测和跟踪隐形飞机。

借助X或Ku波段,配合VHF波段,大多数雷达可以在非常接近的距离中探测到隐形飞机。但事实上,中国宣称量子雷达可操作的距离更远。量子雷达的出现,势必会在世界范围内掀起一股研究浪潮,而中国无疑已经在这一领域走在了最前列。

目前,美国在量子雷达技术和远距离量子传感技术相关研究中取得了一定成就。鉴于量子雷达独有强大的反隐身抗干扰能力,美国海军、陆军都进行了量子雷达研究。从美国目前量子雷达研究情况来看,可能首先发展地面固定雷达,同时兼顾发展地面机动、舰载雷达,待技术成熟后,发展机载、弹载雷达。

因为光子是依靠物理定律发生改变,所以量子雷达从根本上保证了只要能接收到反射光子,就能以此检测到飞行物。即使隐身飞机的隐身再高明,它也不能违反物理规律,只能乖乖被探测到。虽然有些团队提出飞机可以模拟照射到自己的光子的状态,主动发射回模拟的光子,但因为物理规律限制,不能完美模拟,量子雷达可以通过加强对量子状态的检测破解这种招数。而且量子雷达发射的是光子,雷达外形如同一架望远镜,不能发射电磁波,不能被对方的电子战设备发现。因此,至少在现有的技术下,量子雷达几乎是无敌状态。

如果能成功,现在的隐身飞机肯定能发现。

所谓隐身飞机,不过是飞机表面有一层涂层,以现在的雷达发出的波的频率为基础,吸收这些波,而反射的很少。

而量子技术不是在普通意义的波的频率之内。

打个比喻,人类目视总有死角,但你发明个东西,带上之后发现死角没了,你都能看见。

量子雷达实质上就是激光雷达,掛上量子的名是为了骗人,同量子毫无关系,隐形飞机除型状特殊,能减少雷达波的反射面积外,机身还塗有一层能吸收雷达电磁波的覆盖层,因此能对雷达电磁波起隐身作用,但所有这些手段对可见光不起作用,因此,从理论上说,激光雷达的光束如果能照到隐型飞机,是能发现飞机的,但是从目前的技术条件,雷达的发射功率可以做到很大,几十千瓦,几百千瓦,可以作宽束扫描,监视整个天空,发现距离几百公里,上千公里,而目前激光器的功率最大几百瓦,连一千瓦都很难做到,因此激光束都是很窄的,就像我们玩的激光笔,因为光束一宽,能量就分数了,不亮了,用很窄的光束在黑夜中在天空中找一个飞机是很困难的,另外大气对激光的衰减很大,顶多一二十公里,而对于云,雨,雾,雪等干扰,激光完全失效,无用,与微波雷达无法相比,

量子雷达系统,这是一种新兴的雷达系统,能够探测到隐身目标(如隐形飞机、导弹等),并且其拥有探测距离远、抗干扰能力强的优势,它将是能够“看穿”未来战场的新型探测系统。量子雷达技术将会掀起世界各军事强国在战场探测系统(雷达系统)领域的新一轮变革浪潮。

目前来看,在量子技术领域,由中国、美国两国领跑,其它各国在这一领域取得的研究成果要相对落后一些。早在2012年,美国的一家光学研究所的研究团队就成功研发出一种可抗干扰的全新雷达系统,它就是量子雷达。这种雷达利用光子反射来对目标进行成像,不同于传统雷达(利用雷达波反射)。任何物体在接收到光子信号之后都会改变其量子特性,根据这一特性,这种雷达能够探测到隐形飞机,而且几乎是不可被干扰的。

美国一直引领着世界武器装备发展的潮流,其在1997年4月率先装备了F22重型隐形四代战斗机,后来又在2016年8月美国空军司令宣布:首支F35A中队(拥有12—24架F35A战斗机)具有初始战斗力。美国一下子装备了两款四代隐身战斗机,传统雷达对隐形(具有雷达低可探测性)目标的探测距离大大缩短,这迫使世界其它各国开始加大反隐身雷达的研制速度。而量子技术的特性,使得研制真正具有反隐身能力的雷达系统成为可能,于是各国都加大了量子技术的研究工作。

2016年8月26日,我国自主研制的世界首颗量子卫星“墨子号”成功发射,2017年1月18日,“墨子号”圆满完成了测试任务,并交付给使用单位,这是对量子通信技术的研究与应用。另外,我囯电子科技集团第14研究所研制的量子雷达系统,取得了突破性的进展。2016年8月,中国首部量子雷达系统在14所研制成功。量子通信、量子雷达,都是量子技术的应用。

我国量子雷达研制团队中的部分科研人员

量子雷达是基于量子力学基本原理,主要依靠收发量子信号实现目标探测的一种新型雷达。根据量子雷达具有的特点,未来其可进一步应用于战场探测、反导防御、空间探测等领域,具有相当广阔的应用前景。人类在量子领域的研究,不过才刚刚起步而已。

美国装备的四代隐身战机F22,在量子雷达面前将无处遁形

2016年,中国电子科技集团对外宣布:中国量子雷达系统的有效探测距离达到了100公里,这个距离是美国的量子雷达系统探测距离的5倍。同年12月,我国试验、测试了全球首个量子雷达。

虽然现在量子雷达系统还存在许多不足、仍有许多问题需要解决,还难以真正入役,但是量子雷达绝对可以探测到隐身目标(隐身飞机、导弹等)。

具体数据不是很了解,但唯一可以知道的量子雷达距离成熟还有一定距离。能发现隐形战机的雷达很多,有源相控阵雷达、米波雷达、太赫兹雷达,但是量子雷达能不能发现还尚且打个问号,世界上第一台成熟了的量子雷达好像是加拿大研制的,探测距离只有十几公里,中国到底研制出成熟量子雷达还未知,反正希望能研制出来,但是不希望被那么媒体吹的太过了。

量子雷达是指将量子力学理论拓展到雷达技术中发展的一种全新雷达。而量子理论最神奇也是最不可思议的现象是量子纠缠,也就是当你对其中一个粒子测量时,会瞬间影响到另一个粒子的状态,尽管两个粒子之间没有一毛钱联系,而且量子纠缠与距离无关。

如果按照最严格的定义,只有发射和接收都是纠缠的量子态电磁波的雷达才能被称为量子雷达。但是这种量子雷达技术难度太高,光是产生量子纠缠的光子对就异常困难。所以,现在人们把那些只要应用了量子力学理论、但发射和接收都不是纠缠的量子态电磁波的雷达也称为量子雷达。

量子雷达是利用光子碰触到目标后产生的量子态变换来探测,可以表征量子“涨落变化”等微观信息,从而实现超高灵敏度的探测。量子雷达的接收机噪声基底极低,要比传统雷达的接收机噪声基底降低若干个数量级。如果再忽略工作频段、杂波和动态范围等实现因素,量子雷达就可以检测到极其微弱的信号,理论上其作用距离可以提升数倍甚至数十倍,对隐身飞机的探测能力自然就显著提升。而且由于量子探测灵敏度极高,雷达的发射机功率可以大幅减小,雷达尺寸和重量也相应减小,这对于提高雷达的机动性是很有好处的。

量子雷达发展时间还不长,到现在也才10年时间。我国研究量子雷达取得了很大成果,中电科14所研制的国内首台量子雷达原理样机2015年11月就在青海湖畔完成了远程探测外场试验,一举突破了同类雷达的探测极限,在国际上首次实现量子层次的远程雷达探测,最远在数百公里外的位置检测出明显的信号。美国媒体据此认为中国在量子雷达研究方面走到了世界前列。(S)

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