為何量子雷達無法探測F22？因為目前根本做不出來

前段時間，網上在熱炒什麼研發出新型量子雷達，可有效發現隱身飛機，是F-22的剋星。從F-22出廠就不斷遇到各種剋星，但卻沒有一種真正管用過，盲目吹捧該技術實用化的企業一般都是騙錢的。

量子，一聽到這個詞兒就覺得高大上，有人甚至將他和玄學聯繫起來，無論做到哪些神奇的事情都不為過，由於量子力學的學習門檻較高，大多數人不能有效識真辨偽。所謂量子其實就是衡量微觀世界的一種方法，是世界上物質存在的最小度量，就好比一個10厘米的尺子上那個最小的1毫米刻度一樣，量子的觀點顛覆了人們的傳統觀念，以往人們總認為時間、空間、能量是無限可分的。但玻爾大吼一聲「它們是一份一份的，不存在連續性」，而這最小的一份就成為了量子。

牛頓經典力學世界裡的規律在微觀世界特別是量子級別空間里幾乎完全失效。舉例來說，一個物體，在測得他目前的位置和速度後，必然能夠得出其下一時刻所在的具體位置。但一個量子從A點射出後，即使測得當前位置和速度，也無法知道它下一時刻出現在哪裡，有可能在B點或者C點，也有可能同時出現在B點和C點，出現只服從一定的概率（普朗克常數）；另外一個理論是量子糾纏，這個概念的意思是有兩個處於糾纏態的量子，無論相隔多遠，一個量子的狀態一旦改變，另一個量子的狀態也必然隨之改變，只需要在數學上求一個逆變換，即可由一個量子的新狀態求得另外一個量子的新狀態。

現在開始正式討論量子雷達，傳統經典雷達是利用一個發射機將電磁波信號發射出去，照射在目標上之後，電磁波反射回來被雷達接收機接收，進而通過接收到的反射電磁波的綜合分析，得到目標所在的方位、速度、距離和一定的目標類型信息。其測量數據後得到的信號雜訊比在理論上有極限值，這個極限值就等於反射回來電磁波的量子總數（即沒有任何干擾）。

前面提到，能量存在最小單位，電磁波反射回來的能量除以電磁波能量的最小單位就就是量子總數，設該值為N，相應的經典雷達測量精度極限就是1/（N的平方根），要注意，經典雷達發射的也是量子，只是其發射和處理方法沒有採取量子力學的原理而已。而所謂的量子雷達在測量系統中引入了量子糾纏態、壓縮態方法，並對其反射信號進行聯合測量，進而使得測量精度達到了Heisenberg極限=1/N。

也就是說，精度降低到原來的平方根，假設最優秀的經典雷達測距精度為1米，內含100個量子，每個量子的測量精度都會達到原來的平方根，總體精度提高可想而知。量子雷達被稱為超靈敏雷達一點不為過。當然，這樣靈敏的雷達探測F-22不在話下，那麼我為何要說這種雷達無法探測F-22呢？因為目前根本做不出來。

量子雷達分為三類：一是發射經過量子處理的經典電磁信號，但本地沒有與該信號糾纏的量子存在，接收時以量子技術處理，稱為量子干涉雷達。二是發射經典電磁信號，本地以量子技術處理，稱為量子激光雷達。三是發射糾纏態量子信號，本地以量子技術處理，稱為量子照明雷達，其中量子照明雷達精度最高，也最難實現，目前這三種雷達都做不出來。

目前全世界可控的量子只有光子，也只能利用光子做量子雷達，但面臨的技術難題有三個：一是尋找到量子糾纏源，目前全世界最高超技術是中國科學技術大學做出來的10光子糾纏，10個光子實在是啥也探測不到。二是非經典信號的調製，就是操作量子進行編碼，擴頻等操作，這個問題超越了當前人類物理學發展的極限。三是非經典信號的監測，該技術目前已有突破，可用單光子探測器和超導探測器，但還未完全成熟。

人類最先進的技術是在2015年7月由加拿大、美國、德國和義大利科學家取得的，他們使用了激光量子雷達發射了數個沒有經過調製的光子，作用距離僅為15-20千米，根本無法用來真正探測目標，而且是在-150攝氏度的環境下才能有效運轉。那些說量子雷達出世，F-22藥丸的人，或許他們比愛因斯坦還聰明吧！

全文完，謝謝閱讀。

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