你敢相信，未来我国的微波量子雷达将可以探测 1500 万公里以外的小行星，也许之前在科幻小说里才会出现的小行星防御系统就要变成现实了！
近日，根据中国电科38所发表在我国学术期刊《低温与超导》上的一篇论文透露。该所研制的新概念雷达，采用微波量子理论，需要在接近绝对零度的温度下工作，最远能探测1500万公里外的物体。可以用于探测未知小行星等可能对地球造成威胁的物体，也可以用来探测遥远的航天器。
传统的雷达是使用电磁波进行物体的探测，通过向周围发射一束脉冲电磁波，当这些电磁波碰到物体时会被反射回来。雷达接收到反射回来的电磁波，然后通过处理这些信号来确定物体的位置、速度、方向和其他信息。但是雷达发射功率和雷达接收功率之间存在一个与距离平方成反比的关系。也就是说，随着目标距离的增加，雷达接收功率将会急剧下降，因此为了保持足够的探测距离，雷达的发射功率必须随着距离的增加而增加。因此受制于发射功率影响，传统电磁波雷达是无法进行超远距离的探测。最远也就只能探测几十万公里外的目标。而要达到1500万公里的探测距离。是目前人类科技无法实现的。
微波量子雷达通常采用的是量子纠缠态来进行探测。量子纠缠是指两个或多个粒子之间的状态是相互关联和相互依存的。在微波量子雷达中，使用两个纠缠微波量子，一个用于激发目标物体，一个用于探测目标反射回来的微波量子。这两个微波量子之间的量子纠缠关系可以保证探测的高精度性和抗干扰性。
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中国电科38所研制的微波量子雷达，核心原理就是利用量子纠缠和叠加态的特性，通过控制量子态的变化来实现目标探测和测距。其基本工作原理如下：先制备一组量子纠缠态，然后将其中一个量子态发送到目标物体，通过与目标物体相互作用后，其状态发生改变，然后将这个状态与另一个纠缠态进行干涉，从而获得目标的信息。由于量子纠缠态具有非常强的相关性，即使目标物体非常微弱，也可以通过其与纠缠态的相互作用来获得目标信息。
由于微波量子雷达是利用了量子力学的特性来实现目标探测和测距，因此具有更高的精度和安全性。传统雷达技术通过电磁波与目标物体的相互作用来探测目标，而微波量子雷达则是利用量子态的相互作用来探测目标。微波量子雷达可以实现在高噪声和弱信号环境下的高精度探测和测距，这在传统雷达技术中很难实现。因此微波量子雷达技术具有广阔的应用前景，在军事、航空、航天、小行星防御等领域都有着潜在的应用价值。
微波量子雷达实现的难点在于，微波量子的能量十分微弱，只有光子能量的万分之一，必须要用接近绝对零度（零下273.15度）的接收器才能捕获，否则这些微波量子信号将会被环境噪声所淹没。目前中国电科38所在接收器研制方面已经取得突破性进展，能够精准探测1500万公里以外的目标。这说明我国在微波量子雷达的技术已经位于世界先进水平。相信随着科学家不断努力，真正达到实用的微波量子雷达很快就会诞生。这对我国的战略意义非凡。到那时候，我们的目标就将不再是小小的地球，而真的是星辰大海了！
对于中国电科38所在微波量子雷达研究取得突破性进展，不知您有什么看法呢？
来自：畅所易言君
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