양자 레이더는 전자파의 양자 효과를 이용하여 장거리 탐지 목표를 이용하는 장거리 센서 시스템이다. 전통적인 레이더에 비해 양자 레이더는 소량의 광자로 구성된 펄스 신호를 방출합니다. 신호 광자와 대상의 상호 작용은 양자 전기 역학의 법칙을 따르며, 산란 과정은 양자장론으로 표현된다. 수신단에서는 광자 탐지기를 사용하여 버스트 수신을 수행하고 양자 시스템 상태 추정 및 측정 기술을 사용하여 에코 신호 광자 상태의 대상 정보를 얻습니다.
양자 레이더 송신기가 발사한 양자 상태에 따라 단일 광자 양자 레이더와 얽힌 광자 양자 레이더로 나눌 수 있다. 단일 광자 감지 양자 레이더 시스템은 고전적인 레이더와 비슷한 방식으로 비얽힌 빛의 양자 상태를 방출합니다. 양자 레이더 송신기는 목표물에 단일 광자를 발사하고 목표물에 반사되어 레이더 수신기에 의해 감지됩니다. 단일 광자 탐지는 이상적인 탐지 체계로, 간섭이 거의 없고 실현이 어렵다는 장점이 있다.
양자 얽힘 레이더 시스템은 포톤과 포톤을 겹쳐서 포톤 쌍을 생성합니다. 하나는 타겟으로 전송되고 다른 하나는 여전히 레이더 시스템의 수신기에 있습니다. 얽힘에 포함된 관련 특성을 사용하여 대상 반사 복사 광자와 레이더 내부 광자의 일치 정도를 비교하여 대상 탐지를 수행합니다. 양자 얽힘을 통해 양자 레이더는 목표 탐지 능력을 강화하고 양자 레이더의 가장 큰 장점을 발휘할 수 있다. 따라서 양자 얽힘 레이더가 더 많은 관심을 받는 것은 미래의 양자 레이더의 주요 발전 방향 중 하나이다.
미국 정부 연구 프로젝트의 시작과 대형 군공기업의 참여로 양자레이더 연구가 새로운 차원으로 추진되면서 양자레이더가 국방안전 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있으며 미국이 반드시 쟁취해야 하는 국방무기라는 것을 증명했다.
이론 연구 방면에서 외국 양자 레이더 연구는 60 년대와 70 년대에 시작되었다. 양자 신호의 연구에서 양자 측정, 감지, 이미징, 탐지 등의 분야에 대한 연구가 진행되어 양자 레이더의 작업 대역, 양자 레이더의 산란 단면 등 구체적인 문제를 구체화했다. 2007 년 미 국방부 고급연구계획국 (DARPA) 이 양자감지 프로젝트와 양자라이더 프로젝트를 시작하면서 양자레이더의 연구 분야가 본격화되었다.
특허 출원 및 방안 연구 방면에서 외국 양자 레이더 특허가 일찍 출현하여 2 1 세기 특허 출원 기간에 들어갔다. 불완전한 통계에 따르면 2000 년부터 2008 년까지 미국의 양자레이더 관련 특허는 16 항목이다. MIT 등 여러 연구팀이 양자레이더 방안을 제시했는데, 주로 간섭형 양자레이더, 수신형 양자강화 라이더, 양자조명 레이더가 있다. 많은 특허 중 대표적인 것은 2005 년 록히드 마틴이 신청한 양자얽힘 이론에 기반한 양자레이더 시스템 특허다. 특허 자료에 따르면 미국의 최신 양자레이더 특허 출원 시간은 20 16 1 입니다.
원형 개발 방면에서 20 13 년 동안 미국 로체스터 대학과 영국 요크 대학이 연이어 양자 레이더 원형을 개발했다. 전자는 방해받지 않는 양자 레이더로 스텔스 비행기를 쉽게 감지할 수 있어 거의 방해를 받지 않는다. 20 15 영국 연구원들은 양자 레이더에 사용할 수 있는 마이크로웨이브와 광파 쌍강 변환기를 개발했다.
양자 레이더는 뛰어난 감도를 가지고 있다. 양자 레이더는 양자 얽힘을 이용하여 감도를 높여 높은 배경 소음에서 작은 신호를 식별한다. 고전파 원격 감지 시스템에 비해 양자 얽힘 전자파 탐지 목표를 이용한 양자 조사 레이더는 레이더 수신기의 에코 신호 대 잡음비를 크게 높여 레이더의 목표 탐지를 전면적으로 강화할 수 있다.
양자 레이더의 미래 작업 주파수 대역은 X-밴드와 같은 마이크로웨이브의 많은 장점을 물려받을 가능성이 가장 높습니다. 예를 들어, 마이크로웨이브 광자는 구름을 관통할 수 있고, 전천후, 전천후 작업 능력을 갖추고 있습니다. 또한 양자 레이더는 양자 측정 기술을 사용하여 레이더 거리 측정, 각도 측정 및 이미징의 해상도를 크게 높였습니다. 양자 레이더는 기존 레이더에 비해 전력 소비량이 낮고, 간섭 내성이 강하며, 탐지 거리가 멀고, 해상도가 높고, 이미징이 쉽다는 장점이 있다.
전자전 분야에서 양자 레이더는 혁명적인 기술이라고 할 수 있다. 초광속파는 침투 능력과 간섭 방지 능력이 강하기 때문에 양자레이더는 위로 올라가는 스텔스 비행체, 수면의 스텔스 전함, 수중의 잠수함을 감지할 수 있다. 양자 레이더 이론 탐사 거리는 매우 멀어서 행성 방어와 우주 탐사에 사용될 수 있다.
예를 들어, 양자 레이더는 스텔스 표적을 탐지하여 스텔스 비행기와 스텔스 함선이 숨을 곳이 없게 할 수 있습니다. 양자 탐지는 양자 얽힘과 겹침의 특성을 이용하여 물체를 측정하거나 영상화하는 것이다. 전자대항전에서 양자레이더는 스텔스 비행기와 함선이 보내는 허위 반사 신호의 영향을 받지 않을 수 있다. 탐지된 대상의 광자 변화에 따라 신호 처리 시스템을 통해 탐지된 대상의 이미지를 복원하고 스텔스 대상의 위치와 상태를 결정하여 종합적인 예방과 정확한 타격을 달성합니다. 또한 양자레이더가 사용하는 양자빔 숨기기 형태의 전송은 전파 매체와는 무관하며 심해 잠수함의 목표를 자유롭게 감지할 수 있다. 양자 레이더 양자 빔은 강한 얽힘 특성을 가지고 있어 간섭 내성이 강하다. 핵 방사능의 영향을 받지 않기 때문에 핵전쟁 환경에 적합하다. 핵전쟁이 발생했을 때, 본부에서 양자레이더 탐지 시스템을 사용한다면, 양자 얽힘 상태에 기반한 양자감지 시스템의 우월성은 원자폭탄의 간섭에 의해 손상되지 않고, 정상적으로 추적 목표를 받아들이고 발사할 수 있어 전장 지휘의 주동성을 크게 높일 수 있다.