美科学家研制抗干扰量子雷达 可让隐形飞机现形

美国空军的B-2A隐形轰炸机：研究人员已经成功地研制出一种新型的雷达，能够作为防空系统来识别出虚假的雷达返回信号。

如今，隐形飞机对于人们来说已经不是什么陌生的东西了，而且许多人也都知道这种飞机之所以能够“隐形”是因为它能够对雷达信号进行干扰，从而躲开雷达的监测。不过现在隐形飞机也要小心了，因为科学家们已经找到了让它们现形的方法。

据英国《每日邮报》网站12月17日的报道，美国罗切斯特大学光学研究所的研究团队近日成功研发出一种抗干扰的量子雷达，这种雷达利用光子的量子特性来对目标进行成像，由于任何物体在接收到光子信号之后都会改变其量子特性，所以这种雷达能够轻易探测到隐形飞机，而且几乎是不可被干扰的。

量子雷达的工作原理：如果一架隐形飞机试图拦截这些光子并返回虚假信号，那么光子的量子特性就会发生改变，进而雷达就能判断出该目标是否安全。

据了解，隐形飞机在飞行到雷达监测区时，会通过释放噪声或抛洒大量金属箔条来干扰雷达信号，从而让雷达接收到虚假的信息，而误认为目标是安全而无威胁的。为了能识别出这些虚假信息，研究人员建议使用极化光子来对目标进行检测和成像，如果一架隐形飞机试图拦截这些光子并返回虚假信号，那么光子的量子特性就会发生改变，雷达在监测到这一改变后就会对目标进行成像，该技术的原理与量子密钥分配加密技术比较类似，在窃听者试图改变量子特性时就会暴露自己的位置。“如果想要干扰我们的成像系统，目标就必须扰乱分布相当密集的成像光子的量子形态，那么此时我们就能对其中所产生的误差进行统计，”研究人员在报告中这样写道。

在没有收到干扰的情况下，雷达所显示的正常的目标影像（左图），如果目标试图通过干扰返回虚假信号时（右图），成像系统就会根据误差率而检测到目标是否正在进行干扰。

研究团队的主管迈胡尔·马利克（Mehul Malik）表示，目前他们已经在一些机型的目标上对该技术进行了测试，并且获得了返回信号的偏振错误率，在没有信号干扰时，系统能够轻易绘制出一架隐形飞机的形状，而当目标干扰信号试图把自己伪装成一只鸟时，返回的图像中出现了很明显的改变，这种改变就说明目标正在进行信号干扰，并因此将其确定为危险目标。“这是量子力学在抗干扰雷达成像系统中的一次成功运用，令人印象深刻，”麻省理工学院《科技评论》的知名物理学博客arXiv这样写道。

根据研究人员的介绍，目前新的量子雷达系统还不算很完善，比如该系统会发出一大串的光子，而这些光子可能会被敌人截获并进行分析，此外相对复杂的干扰可能包含大量的虚假位置和时间信息，而目前的量子雷达还难以通过光子的偏振状态来识别出这些信息的真假，不过由于目前还没有将该系统应用到军事领域的计划，所以暂时还没有必要装备那些能够应对复杂干扰的设备。

据悉，该项研究成果已经发表在近期的《应用物理快报》（Applied Physics Letters）杂志上。