中國量子雷達讓隱形戰(zhàn)機無處可逃
2009年,俄軍量子武器初具規(guī)模,研制一種被稱作量子武器的神秘設備,其性能遠遠優(yōu)于世界上現(xiàn)有的類似產(chǎn)品,可以放在一個小箱子里,能使一個中等國家或者整個地區(qū)能源系統(tǒng)陷入癱瘓。
2016年8月16日,中國自主研制的世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射,“墨子號”這一自主創(chuàng)新成果令人振奮。
最初聽到量子衛(wèi)星時,令人想到了與它一樣立足量子力學的新興技術領域——量子雷達。日前,中國電科首部基于單光子檢測的量子雷達系統(tǒng)在14所研制成功,達到國際先進水平。國內科研團隊相繼在量子通信和量子計算上取得技術突破后,中國在量子雷達領域再下一城。
2012年,在美國美國國防部高級研究計劃局(DARPA)單光量子信息項目的資助下,美國羅切斯特大學光學研究所研究團隊成功研發(fā)出一種抗干擾的量子雷達,利用偏振光子的量子特性來對目標進行探測和成像。
該研究團隊宣稱,由于任何物體在收到光子信號之后都會改變其量子特性,可輕易探測到隱身飛機,而且?guī)缀醪豢杀桓蓴_。
那時,殲-20剛橫空出世不久,于是量子雷達這一前沿技術就成了媒體眼中殲-20、T-50等剛面世隱形飛機的“克星”。
回溯歷史,雷達最早在二戰(zhàn)期間得到大規(guī)模應用,特別是在不列顛空戰(zhàn)中,英國皇家空軍依靠雷達的輔助對德國空軍造成較大殺傷。當時的雷達單純利用發(fā)射的電磁波信號,經(jīng)過目標表面散射后,通過判斷接收信號的能量,來識別、判斷目標。
不過,這種雷達的信息載體只能通過信號的絕對幅度或幅度的變化來體現(xiàn),檢測機理就是簡單的能量檢測,無法區(qū)分雜波和目標,分不清在空中飛舞的錫箔條和真正的戰(zhàn)機,信息利用方式單一,因此,應用領域受到較大的限制。
量子雷達則是將量子信息技術引入經(jīng)典雷達探測領域,解決經(jīng)典雷達在探測、測量和成像等方面的技術瓶頸,提升雷達的綜合性能。量子雷達屬于一種新概念雷達,首要應用是實現(xiàn)目標有無的探測,在此基礎上可以進一步擴展應用領域,包括量子成像雷達、量子測距雷達和量子導航雷達等,總體而言,量子雷達是對經(jīng)典雷達理論的更新和補充,而不是顛覆和取代。
20世紀70年代,英國和美國最早開始對量子計算的研究。二戰(zhàn)中,英國破譯德軍ENGMA密碼,獲知其即將轟炸考文垂市,但為保守德軍密碼已被破譯的這個秘密,英國寧可犧牲考文垂這個重要工業(yè)城市,未發(fā)防空預警任由德軍狂轟濫炸。
二戰(zhàn)末,德國中央科學院就開始了量子武器和反量子武器計劃的研究,并取得了突飛猛進的進展。二戰(zhàn)結束后,美國和前蘇聯(lián)分別獲取了德國遺留下來的部分量子武器和反量子武器相關資料后發(fā)現(xiàn),得出量子武器比核武器威力大的結論。
愛因斯坦1942年在相對論中就提出了量子力與反量子力的守衡,美國萊頓國家基礎物理研究中心在1964年成功地將氖156原子在次度聚變繁衍反應堆中反量子化。前蘇聯(lián)也一直秘密研究實驗,但一直沒有更多的資料。直到俄軍在謀劃未來戰(zhàn)爭模式——脈沖戰(zhàn)爭后,才開始研制量子武器,準備從空中保衛(wèi)國家,決定建立無線電電子作戰(zhàn)部隊。
外國分析家認為,俄羅斯由于具有自然科學優(yōu)勢,已擁有批量不大的量子武器樣品,因為這種武器的有效半徑是無限的,能夠將激光能送達任何地點。此外,這種量子技術還可以建立通信系統(tǒng),以極高的速度向戰(zhàn)區(qū)傳遞信息。2009年,俄軍量子武器初具規(guī)模,研制一種被稱作量子武器的神秘設備,其性能遠遠優(yōu)于世界上現(xiàn)有的類似產(chǎn)品,可以放在一個小箱子里,能使一個中等國家或者整個地區(qū)能源系統(tǒng)陷入癱瘓。此外,依靠這種量子技術還可以建立遠程通信系統(tǒng),憑借它可以在全球范圍內以高于光速的極高速向遠處戰(zhàn)區(qū)傳遞信息。
單光子量子雷達的基本概念:向目標發(fā)射單個光子,光子反射回接收機。
據(jù)香港《明報》網(wǎng)站報道,量子雷達建基于任何物體在收到光子信號后都會改變其量子特性的原理,可輕易探測到隱形飛機,而且?guī)缀醪豢杀桓蓴_,被稱為是隱形戰(zhàn)機的“克星”。軍事專家表示,隱形戰(zhàn)機一旦被鎖定,將很難逃避防空導彈打擊。
香港軍事評論員梁國梁對《明報》表示,中國現(xiàn)已掌握發(fā)現(xiàn)和打擊隱形戰(zhàn)機技術,解放軍的“空警-2000”相陣控雷達的X波段,配合北斗衛(wèi)星,可以發(fā)現(xiàn)美軍的F-22戰(zhàn)機,但要鎖定卻比較困難,因此技術并非十分圓滿。量子雷達如果可以探測到隱形目標,相信其可靠性會非常高,以目前的防空導彈的幾倍音速,目標基本上無法逃脫。量子雷達的突破,無疑中國在世界上已先行一步。
2012年,在美國國防部資助下,美國羅切斯特大學光學研究所成功研發(fā)出一種抗干擾的量子雷達,利用偏振光子的量子特性來對目標作探測和成像。
該研究團隊宣稱,因任何物體在收到光子信號后都會改變其量子特性,可輕易探測隱形戰(zhàn)機,而且?guī)缀醪豢杀桓蓴_,被視為F-22、殲-20、T-50等隱形戰(zhàn)機的克星。
據(jù)悉,目前中電14所智能感知技術重點實驗室在量子雷達研究方向上已建立了基本的研究環(huán)境,具備了量子雷達系統(tǒng)設計、系統(tǒng)研制以及實驗驗證的初步能力,為后續(xù)進一步開展微波量子雷達奠定了重要的理論和實驗基礎。
為什么下一步是微波量子雷達?如果能夠使量子雷達工作于傳統(tǒng)雷達頻段3MHz-300GHz,尤其是微波頻段,那么量子雷達將具有全天候、全天時的工作能力,那么量子雷達將朝著實用化邁進一大步。屆時距離探測F-22、B-21就不遠了。
(《北國防務》2016.8.30、觀察者網(wǎng)2016.9.7等)