●裝備了量子雷達(dá)的作戰(zhàn)飛機可實現(xiàn)對遠(yuǎn)距離目標(biāo)的提前打擊

　　●研制可探測隱形飛機的新一代雷達(dá)成為加強防空的當(dāng)務(wù)之急

　　量子雷達(dá)：洞察未來戰(zhàn)場“千里眼”

　　■張　文　張乃千　張得余

　　核心提示

　　繼我國自主研制的世界首顆量子科學(xué)試驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射后，我國科學(xué)家在量子科學(xué)領(lǐng)域再傳捷報。近日，由電子科技集團(tuán)第14研究所領(lǐng)銜研制的量子雷達(dá)取得突破性進(jìn)展，完成了量子探測機理、目標(biāo)散射特性研究以及量子探測原理的實驗驗證。

　　量子雷達(dá)是基于量子力學(xué)基本原理，主要依靠收發(fā)量子信號實現(xiàn)目標(biāo)探測的一種新型雷達(dá)。量子雷達(dá)具有探測距離遠(yuǎn)、可識別和分辨隱身平臺及武器系統(tǒng)等突出特點，未來可進(jìn)一步應(yīng)用于導(dǎo)彈防御和空間探測，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。作為洞察未來戰(zhàn)場的“千里眼”，量子雷達(dá)技術(shù)勢必掀起各軍事強國變革雷達(dá)技術(shù)的時代潮流。

　　古稀之年——

　　傳統(tǒng)雷達(dá)漸遇技術(shù)瓶頸

　　自1934年美國海軍研究實驗室開發(fā)出首部脈沖雷達(dá)以來，世界各國競相發(fā)展雷達(dá)技術(shù)，經(jīng)歷了70余年的探索、改進(jìn)和完善之路。隨著隱身技術(shù)和電子干擾技術(shù)的迅猛發(fā)展，具有較強隱身能力的隱形戰(zhàn)斗機逐漸“飛入尋常百姓家”，傳統(tǒng)雷達(dá)遭遇前所未有的挑戰(zhàn)。

　　美國的B-2“幽靈”戰(zhàn)略轟炸機、F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機和F-35“閃電II”戰(zhàn)斗機以及俄羅斯的T-50戰(zhàn)斗機都具備極強的戰(zhàn)場隱身能力。

　　隱形飛機主要通過波束控制和隱身涂料達(dá)到“隱身”目的。一方面采用邊緣平行、武器系統(tǒng)內(nèi)置、減少平面和棱角等方式降低雷達(dá)對飛機的探測能力，另一方面可通過吸波材料吸收雷達(dá)照射的電磁波，從而使隱形飛機如同鳥兒隱藏在茫茫空天之中。傳統(tǒng)雷達(dá)不僅會因雷達(dá)探測回波減少而探測不到有效信號，還有可能因遭受虛假信號的干擾而產(chǎn)生誤判。

　　傳統(tǒng)雷達(dá)受制于經(jīng)典電磁波理論限制，在探測隱身目標(biāo)、對抗干擾和誘餌方面遇到了技術(shù)瓶頸，在面對隱形戰(zhàn)機時常常變成“睜眼瞎”。提升雷達(dá)針對隱身平臺和其他目標(biāo)的探測、識別以及分析鑒別能力，研制可探測隱形飛機的新一代雷達(dá)成為各軍事大國加強防空力量的當(dāng)務(wù)之急。目前，較為常見的隱形戰(zhàn)機探測方法包括無緣探測雷達(dá)、米波雷達(dá)和雙基地雷達(dá)等。

　　道高一丈——

　　隱形戰(zhàn)機“克星”將至

　　量子雷達(dá)是一種利用量子現(xiàn)象進(jìn)行目標(biāo)狀態(tài)感知和信息獲取的特殊傳感設(shè)備，可利用量子糾纏態(tài)進(jìn)一步提升探測靈敏度，有望解決傳統(tǒng)雷達(dá)存在的一系列問題。

　　美國國防部高級研究計劃局先后提出了開展量子雷達(dá)研究的“量子傳感器計劃”和“量子輔助傳感和讀出”項目，對量子雷達(dá)的增強技術(shù)進(jìn)行了有效探索。此外，美國麻省理工、NASA、海軍實驗室、空軍實驗室等機構(gòu)都相繼開展了量子雷達(dá)的研究工作。2012年，在美國國防部高級研究計劃局“單光量子信息”項目資助下，美國羅切斯特大學(xué)開發(fā)出了抗干擾量子雷達(dá)，該雷達(dá)利用偏振光子量子特性在接觸物體后發(fā)生改變這一原理，可對隱身目標(biāo)進(jìn)行探測和成像。到2014年，美國陸軍研究實驗室開展了可穿透煙霧和熱浪的量子成像傳感器研究，并取得了多項創(chuàng)新技術(shù)專利，將進(jìn)一步推動量子雷達(dá)成像系統(tǒng)的發(fā)展。

　　量子雷達(dá)可探測、識別和分辨射頻隱身平臺及武器系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前的量子雷達(dá)系統(tǒng)主要包括利用單個光子照射目標(biāo)的單光子量子雷達(dá)和發(fā)射量子態(tài)光子的糾纏態(tài)光子量子雷達(dá)。相比于單光子量子雷達(dá)，糾纏態(tài)光子量子雷達(dá)具有分辨率更高、有效探測距離更遠(yuǎn)等優(yōu)勢。隨著量子雷達(dá)技術(shù)的不斷成熟，未來部署到地面和水面作戰(zhàn)艦艇的量子雷達(dá)，可對幾乎所有的空中目標(biāo)進(jìn)行探測，并可持續(xù)跟蹤目標(biāo)的軌跡和行蹤。其強大的反隱身技能是隱形戰(zhàn)機的“克星”。裝備了量子雷達(dá)的作戰(zhàn)飛機，相當(dāng)于擁有了一雙戰(zhàn)場“遠(yuǎn)視眼”，可實現(xiàn)對極遠(yuǎn)距離目標(biāo)的提前打擊，作戰(zhàn)潛力驚人。