據(jù)香港媒體報道,在《物理學(xué)評論通訊》本月初發(fā)表的一篇論文中,來自安徽省合肥市中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的一個研究團隊詳細描述了他們的試驗,試驗首次表明,弱值測量法——一種新興的量子測量技術(shù)——可以探測到此前無法探測到的信號。
報道稱,這項技術(shù)利用非常“輕柔”的方法反復(fù)測量次原子微粒的量子態(tài),對于極弱信號的探測,比如隱形飛機的雷達特征,可能格外有效。
江蘇省南京大學(xué)一位沒有參與這項研究的量子學(xué)家提醒說,這是“實驗室成果,還不成熟,現(xiàn)在還不能立即投入實地使用”,不過這位量子學(xué)家又說,這項研究有可能“擴大量子雷達的探測距離”。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的量子學(xué)家已經(jīng)制造出世界上首個量子衛(wèi)星,今年8月份發(fā)射成功,還打造出世界上距離最長的地面量子通信網(wǎng)絡(luò)。
報道稱,根據(jù)中國電子科技集團公司的資料,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員還參與開發(fā)了中國首部量子雷達系統(tǒng)。
今年早些時候,中國電子科技集團公司宣布,中國量子雷達技術(shù)的有效探測距離達到100公里,是境外量子雷達原型探測距離的5倍。
中國認為,美國及其盟友的隱形飛機對中國的地區(qū)利益構(gòu)成重大威脅。日本上個月接收了首架F-35隱形戰(zhàn)斗機,今后,中國很可能被更多的隱形戰(zhàn)斗機與轟炸機包圍。
報道稱,量子雷達系統(tǒng)產(chǎn)生成對的、處于糾纏狀態(tài)的光粒子,即光子。光子對中的一個光子被發(fā)射出去,另一個則留在雷達站。鎖定目標(biāo)位置后,一些光子就會反射回來,通過與雷達站內(nèi)保留的糾纏光子進行匹配,就能確認是光子的“身份”。通過測量反射的光子,研究人員可以計算出目標(biāo)的物理屬性,比如大小、形狀、速度和攻擊角度等。
但是,量子雷達有一個主要難題是反射的光子數(shù)量較少,并且與目標(biāo)的距離越大,反射的光子數(shù)量越小。理論上的極限距離稱作散粒噪聲極限,如果超過這個距離,即便在最優(yōu)質(zhì)的觀測條件下也無法探測到目標(biāo)。
報道稱,除了散粒噪聲極限的問題,光子攜帶的信息也可能被光子之間產(chǎn)生的亞原子噪聲掩蓋,探測裝置無法進行可靠的測量,原因是光子像隨機發(fā)射的彈丸一樣撞擊探測裝置,所謂散粒正是由此得名。
由郭光燦教授和李傳鋒教授率領(lǐng)的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團隊宣布,他們使用高精密的量子弱測量技術(shù)突破了散粒噪聲極限,即便在光子數(shù)量非常少的情況下也能實現(xiàn)精確探測。
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