什么是量子雷达？
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。
继中国自主研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”成功发射后，中国科学家在量子科学领域再传捷报。由电子科技集团第14研究所领衔研制的量子雷达取得突破性进展，完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证。 2016年8月，中国电科首部基于单光子检测的量子雷达系统在14所研制成功，达到国际先进水平。
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。量子雷达具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点，未来可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。作为洞察未来战场的“千里眼”，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。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，来自纽约罗彻斯特大学的研究小组展示了如何通过光子的量子属性来获得先进的反隐身技术。
对此，麻省理工学院的科学家评论认为这项新的侦测技术依赖于任何一个测量光子的行为总会摧毁它自身的量子特性，由此就可通过破坏原来光子的量子特征来重新模拟出虚假的光子属性，以达到欺骗目的。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。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。中国量子雷达在中国科学技术大学、中国电科27所以及南京大学等协作单位的共同努力下，经过不懈的努力，完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证，并且在外场完成真实大气环境下目标探测试验，获得百公里级探测威力，探测灵敏度极大提高，指标均达到预期效果。
量子雷达的分类根据利用量子现象和光子发射机制的不同，量子雷达主要可以分为以下3个类别：一是量子雷达发射纠缠的量子态电磁波。其探测过程为利用泵浦光子穿过（BBO）晶体，通过参量下转换产生大量纠缠光子对，各纠缠光子对之间的偏振态彼此正交，将纠缠的光子对分为探测光子和成像光子，成像光子保留在量子存储器中，探测光子由发射机发射经目标反射后，被量子雷达接收，根据探测光子和成像光子的纠缠关联可提高雷达的探测性能。
与不采用纠缠的量子雷达相比，采用纠缠的量子雷达分辨率以二次方速率提高。二是量子雷达发射非纠缠的量子态电磁波。发射机将纠缠光子对中的信号光子发射出去，“备份”光子保留在接收机中，如果目标将信号光子反射回来，那么通过对信号光子和“备份”光子的纠缠测量可以实现对目标的检测。三是雷达发射经典态的电磁波。在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能，目前，该技术在激光雷达技术中有着广泛的应用。
中电14所实际上应用的是上述三种模式中的一种。量子雷达的技术优势目前，经典雷达存在一些缺点，一是发射功率大（几十千瓦），电磁泄漏大；二是反隐身能力相对较差；三是成像能力相对较弱；四是信号处理复杂，实时性弱。针对经典雷达存在的技术难点，量子信息技术均存在一定的技术优势，可以通过与经典雷达相结合，提升雷达的探测性能。
首先，量子信息技术中的信息载体为单个量子，信号的产生、调制和接收、检测的对象均为单个量子，因此整个接收系统具有极高的灵敏度，即量子接收系统的噪声基底极低，相比经典雷达的接收机，噪声基底能够降低若干个数量级。再忽略工作频段、杂波和动态范围等实现因素，则雷达作用距离可以大幅提升数倍甚至数十倍。从而大大提升雷达对于微弱目标，甚至隐身目标的探测能力。
其次，量子信息技术中的调制对象为量子态，相比较经典雷达的信息调制对象，量子态可以表征量子“涨落变化”等微观信息，具有比经典时、频、极化等更加高阶的信息，即调制信息维度更高。从信息论角度出发，通过对高维信息的操作，可以获取更多的性能。对于目标探测而言，通过高阶信息调制，可以在不影响积累得益的前提下，进一步压低噪声基底，从而提升噪声中微弱目标检测的能力；从信号分析角度出发，通过对信号进行量子高阶微观调制，使得传统信号分析方法难以准确提取征收信号中调制的信息，从而提升在电子对抗环境下的抗侦听能力。
量子雷达有多厉害？
量子技术是一种新型的技术革命，随着我国量子卫星、量子计算机的问世，我国的量子技术已经做到了世界领先。据悉，继这两项重大的量子科研成果之后，我国将量子技术运用到了军事领域，并于最近在量子雷达领域获得了关键突破，又一次领先了世界。量子雷达是一种不依靠电磁波来搜寻目标的雷达，传统隐身技术都是基于传统雷达的基础上研究出来的，而量子雷达的出现，会让所有隐身战机丧失隐身优势。
它的工作原理是这样的，量子雷达产生大量的电磁波量子纠缠对，然后将探测量子发射出去，如果探测量子遇到物体，物体就会形成一种虚拟的图像显示在屏幕上，比如如果是遇到F-22战机，就会把F-22战机的外形以量子成像的形式保留下来，如果是B-2隐形轰炸机，就会以B-2的外形图像显示出来，因为，这一技术的出现太过于惊世骇俗，所以很多外国科学家都不相信我们已经研制出了量子雷达。
今年4月份时，加拿大科学家就对我国量子雷达表示过质疑。他们认为量子雷达是一个技术上的难题，想要突破非常不容易，到如今，我国的量子雷达获得了他们的认可，他们又改口，我国科学家能在该领域取得突破，值得尊敬。在量子技术领域，我国长期坚持以实体为准，而西方国家，仍然停留在技术论证阶段，加拿大科学家就声称要研究出量子雷达的现实版，可现在也没动静，英国科学家还提出量子粒子也能追踪，可是并没有什么后续成果。
今年5月份，俄罗斯主动表示愿意与我国在量子卫星领域展开合作，要知道，我国的量子卫星“墨子号”已经取得成功，并且还是全球首颗量子卫星，俄罗斯想要与我们合作不足为奇。而量子雷达技术的突破又是一次颠覆性的创新，那些外国科学家一定会相当眼红。而且，据有关消息声称，我国的量子雷达探测距离达到了1000公里，是其他国家的5倍。
中国最先进量子雷达有多牛？
量子雷达作为量子技术和探测技术结合的产物，日益成为雷达探测技术变革的重要内容。我国量子雷达从单元器件、探测芯片到光学口径、仪器系统的整体水平达到国际先进，部分指标已是全球领先。一、我国量子雷达能探测远距离的移动隐形小目标2020年9月，我国中电科14所和南京大学联合研制的超导阵列单光子激光雷达(量子雷达)，在外场实验中克服大气衰减、湍流难题，成功实现在低空大气层真实复杂环境下，对数百公里外固定和移动隐形小目标实时、高灵敏、高精度、高速率的探测和跟踪。
我国量子雷达是根据量子纠缠原理，将一对光子分成探测光子和备份光子。当量子态的电磁波发射光子经目标反射后、与备份的成像光子进行增强纠缠测量，用量子态对光子高价微观调制，从而解析分辨各类隐形目标的三维信息，获得光子对目标成像图形。因为不同物质量子波动频率各不相同。如隐身目标的金属构造与气体分子波动频率不一致，量子雷达可以及时知晓这种差异，进而准确探测到隐形目标形状、位置。
隐身目标是通过吸收和散射、折射电磁波方式，削弱雷达回波信号来实现隐形。但量子雷达的特性使得对被削弱的回波信号解读能力有质的升华，这对隐身目标威胁是致命的，堪称隐形目标“克星”，意味着隐身手段将失去作用。二、我国量子雷达创新单光子信号处理方式，探测能力比传统体制的雷达有本质上提升量子雷达是对返回的信号进行单个光子处理分析、从而获得目标信息的技术，所以准确解读回波中含有的目标信息甚为关键。
解读信息手段越先进，信号解读越准、雷达探测能力越高。我国量子雷达代表解读能力的单光子探测芯片、单元器件和系统关键技术，整体水平已走在世界前列。而且带宽较大、光学口径达300um，有极强的多目标探测、跟踪能力。量子雷达独特优势是选择激光作为探测波束，光束发出后由各种不同物体吸收、产生能量场上涨和单光子特性改变，观测器就会给出参考信息。
所以，量子雷达对于单光子的信号处理特点非常利于反隐形目标，而且灵敏度高、环境适应性好、抗干扰能力强、探测距离远，是一项前沿的科学应用技术。目前我国的远程量子雷达，能通过发射的光子探测到6800公里内军事目标，探测距离和技术是世界最先进的。虽然量子雷达发展前景灿烂，但目前还有技术难题需进一步研发。如量子纠缠源的收集、制备，量子信息的编码、扩频、调制等等。
量子雷达真的是隐身战斗机的克星吗？
真正意义的量子雷达对隐身战斗机完全是降维打击，但目前物理水平很难做到如果是真正的量子雷达的话，隐身战斗机是完全无法与之相对抗的。两者不是一个层次的概念，隐身战斗机的隐身机制对量子雷达的原理完全不是一个概念的对抗。就好比你穿上迷彩服然后在热成像仪面前乱晃，伪装得再好也没用。量子雷达的工作机制是利用量子纠缠现象，纠缠中的量子对，不管相隔多少距离，其中一个状态发生改变时，另一个也随之产生改变。
量子雷达就是把纠缠中的量子对，一个发射出去，另一个保存下来，当发射出去的量子被目标反射、吸收、削弱或者干扰时，保存下来的量子也随之受到影响，这样根据观测保留下来的量子就可以得出发射出去的量子到底碰到什么状况。量子雷达工作原理隐身战机的工作原理是对发射过来的雷达波进行吸收、削弱，但量子就是根据发射过去的量子受到影响，来判断目标真实属性。
不仅如此，这种量子雷达还可以应用在电子战领域，量子纠缠无法被干扰的现象，使得目标任何电子干扰手段都成为过去式。隐身战机对量子再怎么操作，也会被该量子纠缠着的另一个量子复现。而量子纠缠的原理人类到现在还是一头雾水，想要进行干扰根本无从着手。真正意义上的量子雷达面前，即用量子代替雷达波进行探测的雷达，目前隐身机制和电子战机制都是笑话。
但遗憾的是人类目前的物理理论水平，距离这种雷达完全是相差十万八千里。目前人类所能生成纠缠状态的量子是光量子，一次只能产生十几个纠缠状态光量子，对于量子波的操作更是连理论都没想好。仅凭十几个的量子粒子数，想要测绘出目标详细数据完全是不可能的事情。并且这种量子工作距离极其有限，美国和加拿大在2019年联合研制的这种量子照明雷达，工作距离只有11公里，而且量子产生设备工作温度要求接近绝对零度，可以说现在还只是实验室阶段。
加拿大滑铁卢大学公布的量子雷达成像所以现在各国推出的量子雷达，实际上是“伪量子雷达”，更准确地说是量子检测增强雷达。他是在传统雷达和量子雷达的结合体，他借助激光雷达的原理，当传统雷达发现“可疑”目标后，量子雷达再把一个或数个纠缠的量子对准目标定向发射出去，对目标进行进一步检测。目前即使是这种“伪量子雷达”，距离实际应用还有相当长的路要走。
南京14所与中科大、电科27所在2016年研制的首部量子雷达也是这种机制，他是对单个光量子进行操作，提高检测灵敏度和准确性，经过不断努力，公布最大工作距离为132公里，处于世界领先水平。航展上展示的量子雷达总之，由于物理水平达不到，目前人类对于量子雷达的应用还处于非常初级的阶段，而且量子学没有取得重大突破前，最多只能造这种“伪量子雷达”。
量子雷达是什么？和量子力学有什么关系？
量子雷达，顾名思义就是依靠量子力学的工作原理 ，通过收发量子信号来达到对目标的探测的一种新型雷达。量子雷达的工作原理，与量子力学直接相关。它是量子力学在军事领域、空间探测领域的一种实际应用和细化。量子雷达所应用的大部分理论从根本上讲，都来源于量子力学，只是将相关的理论体系与实际的应用需要的一种有机的结合。
它是人类对新概念科研成果的一种实际应用和成果转化。通俗的讲，就好比光学原理与照相机的关系。量子雷达是在世界量子力学取得突破性研究成果的前提下才逐步发展起来一种新概念战略防御性雷达探测系统。该雷达最大的优势就是能够对远距离目标进行探测，同时还能够对具有隐身功能的战机和武器设施进行精准识别。可以肯定的是，在未来导弹防御与空间探测领域，量子雷达将会发挥更大的作用和拥有更加广阔的发展前景。
同时也会促进各军事大国对新型雷达技术的革新。量子雷达是二十一世纪后新研发的一种新型探测系统。它的产生主要是为了应对当前世界上隐形战机不断普及的战争对抗需求。量子雷达在提升雷达综合性能主要原理就是把量子科技带到传统雷达监测方面，使传统雷达在监测以及成像等环节得到较大的加强，从而实现综合性能提升。这种雷达属于高科技雷达，它的第一作用首先是实现对目标存在与否进行探测，从而逐步发展到其它相关领域，这里面包括导航、测距雷达和成像雷达等各种应用。
中国研制中的比相控阵雷达更先进的量子雷达有多厉害？
2016年，据香港媒体报道，中国的研究人员进行了一次试验，可能扩大量子雷达对隐形飞机的探测距离。在《物理学评论通讯》本月初发表的一篇论文中，来自安徽省合肥市中国科学技术大学的一个研究团队详细描述了他们的试验，试验首次表明，弱值测量法——一种新兴的量子测量技术——可以探测到此前无法探测到的信号。报道称，这项技术利用非常“轻柔”的方法反复测量次原子微粒的量子态，对于极弱信号的探测，比如隐形飞机的雷达特征，可能格外有效。
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体制。当前，量子雷达尚无统一的标准定义，一般来说，量子雷达就是利用电磁波量子效应对感兴趣目标进行远距离探测的远程传感器系统，或者这类系统均可称为量子雷达。相对于传统雷达，量子雷达发射由少量数目光子组成的脉冲信号，与普通雷达发射电磁波完全不同，信号光子与目标相互作用遵循量子电动力学规则，并用量子场论的方法来描述其散射过程; 在接收机处采用光子探测器进行接收，并采用量子系统状态估计与测量技术获取回波信号光子态中的目标信息。
量子雷达具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点，未来可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。作为洞察未来战场的“千里眼”，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。量子雷达的根本特点在于目标的入射波是一小束光子，亦即雷达信号是由较少的光子组成的。然而目标是大数量原子结合而成的固体物质，因此目标对来波的散射将是一个量子电动力学的动态过程。
由此出发，在量子雷达条件下的RCS研究显然会有自己的特色，那就是，通过量子雷达，我们可轻易探测到隐身飞机。事实上，即使是最先进的隐形战斗机，也不可能在雷达面前消失的无影无踪。传统雷达采用低频段探测、增大功率口径和驻留时间等方式，以提升针对隐身目标的检测能力。相比于传统雷达，量子雷达可以利用量子纠缠提高探测灵敏度，对复杂环境下小目标具有更好地探测能力，可在高背景噪声中识别出远距离微小信号。
量子雷达与米波雷达、微波雷达有什么区别？有什么优势？
之前有很多消息放出来，说中国的中电14所成功研发了量子雷达，可以侦测到隐身飞机，那么不管这个新闻的真假，量子雷达到底是什么东西呢？量子雷达就是利用电磁波的量子效应对目标进行远距离侦察的雷达就可以称为是量子雷达。所以说这里的量子，不一定指的是光量子，也有可能就是指的电磁波，因为电磁波也是有最基本的能量单元的。
下面这张图就是量子雷达的基本结构图。简单来说，以前的雷达是通过发射电磁波在一个面上“广撒网”，而量子雷达是通过操作少数的光子去探测目标。量子雷达，最根本的是利用光子之间的纠缠效应来判断发出去的信号和接收到的信号是不是同一个来源，从而提高雷达的精度和抗干扰能力。现在的雷达，就是发射出去电磁波，然后接受返回的电磁波来判断某一个方向有没有物体。
而当有隐形飞机的时候，并不是说电磁波就完全一点儿不反射回来，而是说隐身飞机通过各种各样的方式把返回的电磁波降到最小。我们知道，全世界到处都有电磁波，虽然很微弱，但是雷达也会收到——这就叫做信号噪声，当隐身飞机的返回的电磁波信号弱到淹没在这些噪声中之后，我们就没有办法判断哪些是环境噪声，哪些是飞机反射回来的雷达信号了。
比如说下面这个图，我们可以看到，返回的雷达信号很强，所以能够在噪声中一枝独秀——我们就知道飞机在这个地方。但是当这个反射的强度越来越小、直到我们分不清哪个是反射回来的信号，哪个是噪声了，比如说下面这张图，都差不多，我们自然就不知道飞机在哪儿了。而量子的纠缠效应就是说，两个纠缠在一起的量子彼此之间会有一定的关联，如果我们把其中一个发射出去，等我们再接收到一个量子的时候，我们就可以通过某种方法来判断是不是我们之前发出去的哪个。
简单说，通过量子纠缠效应我们让发出的电磁波都有了“身份证”，这样即便是再微弱的反射我们也可以一眼看出来哪个是反射回来的电磁波，哪个是环境噪声。这就好比下面这张图，我们当然从信号的强度上看不出来哪个是发射出去的电磁波，但是因为纠缠效应给我们发射出去的电磁波“染色”了，让我们发射出去的电磁波与众不同，我们依然可以看到飞机在哪里。
