科学家们使用量子计算将雷达提高了10倍

2019-06-12 17:17:24

雷达对我们的文明非常重要。军方使用它们以及空中交通管制系统和科学家。现在,滑铁卢大学的研究人员首次展示了量子增强噪声雷达技术,其性能是经典雷达技术的10倍。

传统雷达现在已经相当先进,但它们仍然在飞行速度非常快或非常小或很远的物体上挣扎。这在军事环境中有点问题,即使是最小的设备也可能致命。科学家利用量子计算的知识来改进雷达技术以应对现实生活。它不仅可以使雷达更有效,而且还可以使雷达对目标的探测更少。

科学家使用一种特殊装置在5 GHz附近的频率产生多光子纠缠的微波光。他们产生了经典的光子源,复制了量子器件产生的信号,但没有纠缠。然后他们比较了每种检测方案和协议,发现量子源的性能优于经典光源10倍。然而,只有当信号电平在单光子水平附近时才能观察到改善 - 比当前使用的雷达弱。这实际上可能是有益的 - 它有助于将雷达隐藏在目标之外。

到目前为止,雷达技术中的量子计算是看不见的。然而,科学家认为量子计算可以比你想象的更快地应用于当前的雷达技术。研究小组负责人克里斯托弗威尔逊教授说:“这是令人兴奋的,因为它与大多数雷达系统的工作频率相同,这意味着当前的雷达技术可以有更直接,实际的应用”。

远距离检测更小和更快物体的雷达将非常有用。目前的喷气式战斗机正在实施STEALTH技术,这使得它们几乎对传统雷达不可见。然而,它们并不是量子雷达可以保护的真正威胁。纳米无人机可以非常小而快速且危险。在未来,它们将发展成为很难消除的有用武器。量子雷达的进步有助于为这种威胁做好准备,特别是因为纳米无人机将成为传统防空系统难以破解的难题。

但是,在实际环境中实施该技术还需要一段时间。这只是第一步,我们将从这里看到它的位置。