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加拿大开发量子防空雷达部署北极 可有效探测隐身战机

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参考消息网4月27日报道 英国广播公司网站4月25日报道称,加拿大已投资270万美元研发量子雷达,这项新技术将大大提高对隐身战机的探测能力。

这项技术由滑铁卢大学研发出来取代现有的北极雷达站。从理论上讲,量子雷达探测物体的精确度高于传统雷达。它利用的是量子照射——将纠缠态光子对剥离出来的过程。迄今为止,这项技术只在实验室进行了测试。

加拿大和美国在北极地区共同设有54个北美预警系统(NWS)雷达站,它们是北美地区大气层防空预警的第一道防线。

这些雷达站已接近使用期限终点,到2025年可能就要更换。

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资料图片:量子雷达探测画面想象图。(图片来源于网络)

【延伸阅读】隐形战机的“克星”:中国研制成功量子雷达

被喻为未来将成为隐形战机“克星”的量子雷达,近日由中国电子科技集团14所研制成功。记者从中国电子科技集团获悉,这是中国首部基于单光子检测的量子雷达系统。

量子雷达探测技术是近年来国内外的研究热点,在雷达探测与成像识别领域具有重要的军事应用价值。该量子雷达系统由中国电科14所研制,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,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,并且在外场完成了真实大气环境下的目标探测试验,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,取得阶段性重大研究进展与成果。

据介绍,鉴于量子态传播所具有的特性,该量子雷达利用量子态作为信息的载体,从而有效降低系统的功耗,可以应用于多种轻型平台;其次,以量子态作为接收对象,利用量子态特性,可以丰富目标的探测手段,提高对低可见目标的探测性能。利用量子态具有的高阶相关性,可以通过量子态关联抑制杂波干扰,同时在现阶段复杂电磁环境下具有较强的可靠性、保密性。总之,利用量子态所具有的特性,可以解决传统雷达在低可见目标的检测、电子战条件下的生存、平台载荷限制等诸多方面的瓶颈问题,从而全方面提升雷达的各项性能指标。

据悉,目前中国电科14所智能感知技术重点实验室在量子雷达研究方向上已建立了基本的研究环境,具备了量子雷达系统设计、系统研制以及实验验证的初步能力,为后续进一步开展微波量子雷达奠定了重要的理论和实验基础。

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图为编队飞行的F-22与F-35B。

(2016-09-14 09:04:40)

【延伸阅读】外媒关注中国量子雷达:隐身战机将无所遁形

参考消息网10月18日报道 外媒称,中国国防企业宣布研制出能轻松发现隐形飞机的量子雷达。这种应用量子纠缠原理的雷达与传统雷达大不相同。值得一提的是,这种未来雷达已于上个月顺利通过测试。

据俄罗斯《晨报》10月6日报道称,中国国家航天局此前宣布将第一枚量子卫星送入轨道,它使用纠缠光子来编译信号。

中国最新研究成果的工作原理是光子纠缠:两组光子无论相隔多远都彼此保持联系。这样一来,一组光子向目标方向形成光束,便可同时研究另一组光子(对照组)的特性。

根据对照组的特性可以得知发出的光子是否受到影响。比如,如果发出的光子束遇到阻碍,就会产生脉冲,被对照组吸收,进而导致对照组光子特性(速度、偏振等)的变化。光子相互作用原理不仅让“看到”隐形战机或潜艇成为可能,还能帮助雷达避免干扰,哪怕其他目标试图通过发送假信号来欺骗雷达。

与中国一样,美国人也能将量子物理学的研究成果应用在军事领域。前不久,潜艇使用的量子定位仪在美国获得专利,它能确定被探测目标的距离和外形。这种仪器对隐藏在北极冰层下的潜艇尤为有用。因为冰阻碍了潜艇和卫星之间的稳定通信,而且北极附近的磁极会使潜艇的导航设备产生误差。此前,潜艇的安全主要寄希望于容易暴露潜艇位置的声呐,而现在的光子定位仪则不会被敌人的侦察工具发现。

如今,飞机和潜艇的隐形能力是非常重要的性能,在战斗中带来显著优势。谁先看到谁就赢的规律仍然存在。但随着量子雷达的出现,隐形能力将不复存在。这意味着,战斗的规模和性质将发生变化。(编译/贺颖骏)

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图为编队飞行的F-22与F-35B。

(2016-10-18 00:07:00)

【延伸阅读】澳媒称中国欲建量子卫星网络 掌握“制天权”

参考消息网9月9日报道 澳大利亚洛伊解读者网站9月8日发表题为《量子卫星在解放军战略中的定位》的文章,作者为迈克尔·拉什卡,编译如下:

中国8月从酒泉卫星发射中心发射了全世界首颗量子通信实验卫星“墨子号”。这颗以中国古代思想家名字命名的小型卫星的任务是,建立一条防黑客的通信线路、一个量子密钥分发网络,同时首次在太空进行一系列与量子相关的实验。

量子科学卫星项目启动于2011年,是中国科学院空间科学战略性先导科技专项计划的任务之一。该计划包括在2015-2030年发射一系列卫星,旨在探索黑洞、暗物质和宇宙背景辐射。对量子技术的研究,也是中国今年3月公布的“十三五”规划的一个重点项目。

量子科学卫星项目由中国科学院负责,由首席科学家潘建伟主持。有效载荷由中科院上海技术物理研究所和中国科学技术大学共同研制。

量子科学卫星将推动“量子互联网”(保密通信和大大超过传统互联网的分散计算能力)研究,而“墨子号”进行的试验还将提升中国军队(解放军)在传感器和未来打击系统中所需要的量子密匙、通信系统和网络能力。

“墨子号”进行的试验旨在利用量子信息技术,提升太空与地球之间的通信方式。量子信息技术依赖光子(即光的微粒)的传输。与传统通信卫星不同的是,量子通信使用的不是无线电波,而是一块能够产生纠缠光子对的晶体,利用这一特性,量子通信可执行加密任务。量子密钥理论上无法被复制、窃取或操纵。

中国计划在2030年之前建立一个量子卫星网络,并升级地面量子计算机网络。如果成功的话,中国的量子通信网络将成为一项两用战略资产,它可以通过以下几种手段提升解放军的力量投射能力:1.空间情报、监视、侦察平台,战术预警,攻击评估;2.指挥、控制与通信;3.导航、定位与环境监测。

在解放军看来,掌握“制天权”才能掌握“制信息权”。这是解放军在竞争激烈的地区占据空中和海上优势的重要前提。出于这一目的,解放军和民用防务研发界一直在开发不同种类的卫星,旨在提升解放军的军事效率。在解放军的战略思路中,进入、控制和利用太空,不仅是力量的增强,也是一个威慑因素。

太空电子侦察和保密通信相结合,可以提升解放军的远程精确打击能力(例如东风-21D反舰弹道导弹)。合成孔径雷达卫星通过微波传感,可以在任何天气条件下,实时生成海上或地面目标的图像。而量子通信卫星可被用作数据中继卫星,把目标数据以保密的方式发往指挥中心或从指挥中心发出,从而避免网络拦截。这些能力反过来,可能决定美国航母打击群海上行动的方向和特点。

然而,中国在量子技术方面并未形成垄断。俄罗斯和美国都有大型量子加密计算发展计划,它们都希望开发量子计算在未来战争中的潜力。太空军事行动、量子计算和网络战争,很可能决定大国及其盟友间的战略竞争格局。

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  2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)发射升空(拼版照片)。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。新华社记者 金立旺摄

(2016-09-09 09:42:00)

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