光子雷达与量子雷达区别?
相对于传统雷达,量子雷达以电磁场微观量子作为信息载体,发射由少量数目光子组成的探测信号,光子与目标相互作用过程遵循量子电动力学规则,接收端采用光子探测器进行接收,并通过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。
具体来说,量子雷达区别于经典雷达的特点主要包括:
①、信息载体与信号体制不同
经典雷达基于电磁波的波动性,对其在时域、频域、 极化域进行调制与解调以获取被探测目标的信息;量子雷达更加注重电磁波的粒子性,尤其是利用了量子 纠缠等特殊量子效应,从而有望获取更多的目标信息。
②、信号处理手段与信息获取方式不同
当前,经典雷达的目标检测机理大多是基于信噪比最大准则,利用回波信号宏观的相参特征实现目标参数的估计;量子雷达通常不需要复杂的信号处理过程,而是利用精准的量子测量手段从回波中“测量”出其中携带的目标信息.
③、发射机与接收机结构和器件不同
在量子雷达领域,量子效应将导致传统器件无法有效工作,从而需研究设计符合量子电动力学规则的量子器件.由此,经典雷达系统噪声在量子雷达系统中主要表现为量子噪声,因而量子雷达通常具有极低的噪声基底。
如上所述,量子雷达与经典雷达有诸多不同,但从本质上来说,量子雷达仍属于传统雷达探测与成像的理论体系范畴,量子雷达是对传统雷达技术的发展和补充,而不是颠覆和取代。从广义上来说,我们在讨论量子雷达技术时,并不局限其工作频率,微波/毫米 波、红外、太赫兹等波段都可以利用;从狭义上来说,如 果能够使量子雷达工作于传统雷达频段,尤其是微波频段,那么量子雷达将具有全天时、全天候的工作能力, 其应用范围将更为广阔。
延伸阅读
量子雷达原理?
量子雷达应用原理:系统产生成对的、处于纠缠状态的光粒子,即光子。光子对中的一个光子被发射出去,另一个则留在雷达站。锁定目标位置后,一些光子就会反射回来,通过与雷达站内保留的纠缠光子进行匹配,就能确认是光子的“身份”。通过测量反射的光子,研究人员可以计算出目标的物理属性,比如大小、形状、速度和攻击角度等。
量子雷达的优点和缺点?
量子雷达是将量子信息技术引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达的综合性能。
量子雷达属于一种新概念雷达,首要应用是实现目标有无的探测,在此基础上可以进一步扩展应用领域,包括量子成像雷达、量子测距雷达和量子导航雷达等,从本质上来说,量子雷达并没有脱离经典雷达探测的框架体系,只是在利用量子理论进行系统分析时,对雷达中一些概念和物理现象,如接收机噪声等,具有全新的、更准确的理解。在此基础上,量子雷达从信息调制载体和检测处理等方面入手,提升雷达的性能。总体而言,量子雷达是对经典雷达理论的更新和补充,而不是颠覆和取代。