在2024年南海对峙中,量子雷达实时锁定37艘隐身无人艇的金属骨架信号,并识别出伪装为渔船的电子战艇,迫使美方撤退。中东反无人机作战中,量子雷达0.3秒内完成全空域扫描,引导激光武器实现99.6%拦截率,远超传统雷达的30%。
利用量子隧穿效应,量子雷达可穿透50米深的混凝土/铅屏蔽层,定位地下指挥所核心区域(误差<0.5米),并对潜艇最大探测深度达500米。
量子雷达是基于量子力学原理的新一代探测技术,其核心在于利用光子的量子特性(如纠缠态、叠加态)实现目标探测,颠覆了传统雷达依赖电磁波反射的工作模式。
量子雷达通过发射纠缠光子对(如极化纠缠态),将其中一个光子(信号光子)射向目标,另一个(闲置光子)保留在接收端作为参考。当信号光子与目标相互作用后,其量子态会发生扰动,通过对比两个光子的量子关联性(如极化错误率),可精确反推目标位置、速度等信息。这种技术突破了传统雷达的信噪比极限,理论上可探测到单个光子的反射,灵敏度较传统雷达提升数倍至数十倍。
展开剩余66%量子态的“不可克隆性”(量子不可克隆定理)使其天然免疫传统电子干扰——敌方无法伪造具有相同量子特性的虚假信号。对于隐身目标(如F-22、F-35),传统雷达依赖的电磁波易被吸波材料或特殊外形散射,而量子雷达通过探测目标对量子态的微观扰动,可直接识别金属骨架,隐身战机探测率超过95%。
量子雷达发射功率仅为传统雷达的千分之一,且信号以单光子形式传播,极难被敌方电子侦察设备捕获,实现“静默探测”。这一特性使其在情报侦察和反制中具有显著优势。
中国在2025年量产的四通道单光子探测器(“光子捕手”),使量子雷达探测距离突破800公里,在西北戈壁测试中精准锁定模拟F-35目标,误差仅0.3米级。空警-500预警机搭载的纠缠态量子雷达,可探测1200公里外的隐身战机,并与“红旗-19”反导系统协同,实现0.3秒内的“探测-打击”闭环。
济南市布设的全球首个“光量子雷达监测网”,5-8分钟生成全景污染地图,用于大气颗粒物溯源,显著提升环保监管效率。
美国国家标准技术研究所(NIST)开发的微型量子雷达,利用里德伯原子实现地下目标定位精度4.7厘米,可用于管道检测和古墓发掘。
中科大团队通过超导单光子探测器实现45公里外目标的三维成像,为机载量子雷达和空间目标跟踪奠定基础。
中国在量子雷达领域已形成“基础研究-工程化-量产”的完整链条:2016年完成百公里级探测,2025年实现核心器件自主化,四通道单光子探测器的探测效率(35%)、暗噪声抑制(降低90%)等指标均刷新世界纪录。其技术路径以“非纠缠实用化→纠缠态军事化”为主,先通过量子增强技术实现部分应用,再逐步推进纠缠态雷达的实战部署。
美国虽在理论研究上起步较早(如MIT的量子照明理论),但其量子雷达仍停留在实验室阶段——DARPA的原型机探测距离仅60公里,且依赖极低温制冷系统,难以机动部署。美国第六代战机研发仍侧重传统隐身技术,尚未针对量子探测进行根本性设计调整。
光子在大气中传播易受散射和吸收影响,暴雨、雾霾等天气可能使探测距离缩短30%-50%。超导探测器需在-273℃极低温下工作,系统复杂度高。
单台量子雷达造价约2.3亿人民币(传统雷达的8倍),量产需突破量子芯片封装技术。
量子雷达凭借其在反隐身、抗干扰、高灵敏度等方面的颠覆性优势,正在重塑现代战争规则。中国通过核心器件的自主化突破和实战化部署,已在该领域确立领先地位。尽管面临环境适应性和成本等挑战,随着量子计算、材料科学等技术的协同发展,量子雷达有望在未来十年内成为军事防御和民用探测的主流装备,推动战场进入“发现即摧毁”的新纪元。
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