本文作者為中國電子科技集團(tuán)第三十八研究所專家葛家龍。本篇節(jié)選自論文《量子成像和量子雷達(dá)在遙感探測中的發(fā)展評述》，發(fā)表于《中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)》第9卷第1期。

量子成像又稱為雙光子關(guān)聯(lián)成像、強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像、鬼成像等，是利用量子糾纏現(xiàn)象發(fā)展起來的一種新型成像技術(shù)。由于微觀客體的關(guān)聯(lián)具有非局域的性質(zhì)，可以延伸到很遠(yuǎn)的距離，在這種糾纏狀態(tài)下即使分布于空間兩個分離點(diǎn)的粒子也表現(xiàn)出相同的性質(zhì)，如電荷、頻率、極化等。

在軍事和科學(xué)應(yīng)用需求的牽引下，國內(nèi)外在可見光、紅外波段主被動強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感成像、微波關(guān)聯(lián)成像雷達(dá)的研究方面競爭激烈，同時嘗試將其應(yīng)用于對地觀測領(lǐng)域，以突破常規(guī)光學(xué)遙感和微波遙感的性能局限。

量子雷達(dá)是量子度量學(xué)的另一個重要研究方向，其本質(zhì)是將光量子作為光頻電磁波微觀粒子對目標(biāo)進(jìn)行探測，利用它不同于常規(guī)雷達(dá)電磁波的物理特性，提升對目標(biāo)的探測性能，同時提高雷達(dá)的抗干擾和抗欺騙能力。量子現(xiàn)象能夠大幅度提高傳感器靈敏度，促使量子傳感器得到優(yōu)先研發(fā)，如磁力計(jì)、光電探測器和密度計(jì)等。量子雷達(dá)比傳統(tǒng)雷達(dá)的目標(biāo)能見度更高，且量子旁瓣為射頻隱身目標(biāo)的探測提供了一種新方法。量子雷達(dá)具有優(yōu)越的電子對抗性能，非常適合軍事應(yīng)用，因此受到各國軍方的高度重視。

1、量子成像的原理和優(yōu)勢

量子成像是基于雙光子符合探測恢復(fù)待測物體空間信息的一種新型成像技術(shù)，其物質(zhì)基礎(chǔ)是糾纏的光子對。產(chǎn)生糾纏光子的方法很多，其中自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換（SPDC）方法是最常用的一種。自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換雙光子場是一種非經(jīng)典場，它由單色泵浦光子流（Ar量子激光器）和量子真空噪聲對非中心對稱的非線性晶體的綜合作用，使得每個入射光子以一定概率自發(fā)地分裂為能量較低的兩個光子，由這些在時間和空間上高度相關(guān)的光子對所構(gòu)成的場就是自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換雙光子場。它具有從泵浦波頻率一直到晶格共振頻率的寬范圍光譜分布。

現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，光量子的糾纏特性并不是實(shí)現(xiàn)量子成像的必要條件，熱光源同樣可以實(shí)現(xiàn)量子成像。但是，由于光場關(guān)聯(lián)形式的差異，熱光量子成像的可見度較低且熱光量子成像遵循的高斯成像公式與糾纏量子成像公式不同。當(dāng)物體和成像透鏡都在同一個光路中時，糾纏量子成像與兩個光路的縱向距離之和有關(guān)，而熱光量子成像和兩個系統(tǒng)的縱向距離之差有關(guān)。對于相同的物距，兩種量子成像的放大率是相同的，但是成像的位置不同。

量子成像比常規(guī)的激光全息成像更方便。但是，量子成像需要的成像時間較長,一般要幾秒鐘時間,不適于快速成像的場合，而且就目前的技術(shù)而言,產(chǎn)生大量的糾纏光子對還有困難,不過隨著量子信息技術(shù)的發(fā)展,這些問題都有望解決，因此量子成像將成為成像領(lǐng)域中的一個重要分支。要在紅外波段獲得高分辨率圖像很難，使用量子成像卻能很容易獲得成像效果良好的圖像，所以量子成像技術(shù)將以其高清晰的圖像在航空探測、軍事偵察、遠(yuǎn)紅外成像等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

2、量子雷達(dá)的原理和優(yōu)勢

傳統(tǒng)雷達(dá)利用電磁波的波動性，通過測量目標(biāo)回波的幅度、頻率、相位、極化等參數(shù)來獲取目標(biāo)信息，但由于它們不能詳細(xì)反映目標(biāo)信息的空間序列特性，因此探測能力有限。根據(jù)電磁波的波粒二象性，如果對其粒子性進(jìn)行測量，可以獲得信號的動量和位移，其中包含了目標(biāo)信息的空間序列特性。以此作為目標(biāo)探測的信息載體，將會獲得目標(biāo)狀態(tài)的大量精準(zhǔn)信息，這就是量子雷達(dá)的工作機(jī)理。凡是采用微波光子進(jìn)行遠(yuǎn)程目標(biāo)探測，利用光子的某些特性來提高其探測、識別和分辨目標(biāo)能力的電子系統(tǒng)就稱之為量子雷達(dá)。

量子雷達(dá)的探測信號是原子中的電子從一個能級躍遷到另一個能級時輻射的電磁波，它具有特定的狀態(tài)，一般是指電子的自旋。多個已知自旋狀態(tài)（相當(dāng)于信號編碼）的電子輻射電磁波，該電磁波經(jīng)目標(biāo)反射后被接收機(jī)接收。接收機(jī)通過分析電子吸收反射波后自旋狀態(tài)的改變規(guī)律，可以獲取目標(biāo)信息。所以，電磁波與電子自旋狀態(tài)之間的關(guān)系及其持續(xù)時間很重要，它決定了量子雷達(dá)的探測能力和探測距離。

一個典型量子雷達(dá)的工作原理圖，如圖所示。

量子雷達(dá)具有常規(guī)雷達(dá)無法比擬的靈敏性，這是因?yàn)樾畔⒁粤孔有畔⒌男问秸{(diào)制在單個光子狀態(tài)上，接收機(jī)識別單個光子的能量模式，而常規(guī)雷達(dá)的信息是調(diào)制在大量光子組成的電磁波上，接收機(jī)識別大量光子組成的能量模式，因此量子接收機(jī)對信息的感知更靈敏。當(dāng)量子光特性轉(zhuǎn)換成真空波動時，會影響到電磁場幅度的測量，所以現(xiàn)代大多數(shù)傳感器的靈敏度都受到標(biāo)準(zhǔn)量子極限的限制。而量子雷達(dá)采用糾纏光子時，可以克服標(biāo)準(zhǔn)量子極限限定的相位測量極限，達(dá)到海森堡極限，這就是其重要的超靈敏性。

量子雷達(dá)的另一個顯著優(yōu)勢是其固有的抗干擾性。這來源于光量子的一個奇異特性，即在測量光子的同時往往會改變其量子特性，通過對量子特性的檢測可以發(fā)現(xiàn)是否受到干擾，這對雷達(dá)對抗日益嚴(yán)重的欺騙式干擾非常有效。

量子雷達(dá)未來的工作頻段最可能處于微波頻段（如X波段），從而繼承了微波的許多優(yōu)點(diǎn)，如微波光子能夠穿透云層和霧氣，具有全天時、全天候的工作能力，比光學(xué)傳感器具有更好的穿透性，使導(dǎo)彈制導(dǎo)、海事監(jiān)測、氣象、地面警戒和機(jī)場交通導(dǎo)航等成為其潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。

3、量子成像的研究現(xiàn)狀

1994年，巴西的Ribeiro等人通過參量下轉(zhuǎn)換的動量糾纏光源，以符合計(jì)數(shù)的方式觀測到第一例雙光子干涉條紋，1995年美國馬里蘭大學(xué)史硯華小組也通過參量下轉(zhuǎn)換獲得的動量糾纏光源，觀察到鬼干涉和衍射，這些工作揭開了量子成像研究的序幕。

2002 年，Rochester大學(xué)的Bennink等人巧妙利用一個隨機(jī)旋轉(zhuǎn)的反射鏡反射激光，得到了和量子符合成像類似的結(jié)果，雖然沒有解釋經(jīng)典光源實(shí)現(xiàn)鬼成像的原因，但這項(xiàng)工作卻引起了人們的極大關(guān)注。

2004年Bennink等人又通過經(jīng)典相關(guān)光重現(xiàn)了物體的衍射圖，但在實(shí)驗(yàn)中對實(shí)驗(yàn)裝置做了改變，如成像物體的位置、棱鏡設(shè)備等，以確定量子糾纏是否是實(shí)現(xiàn)鬼成像和鬼干涉實(shí)驗(yàn)的必要條件。

上海光機(jī)所的程靜、韓申生從理論上分析了利用高斯隨機(jī)分布光源做關(guān)聯(lián)成像，并提出X-Ray光源的實(shí)現(xiàn)方案。2004年底，類熱光作為光源實(shí)現(xiàn)了關(guān)聯(lián)成像的實(shí)驗(yàn)。吳令安等人完成了真正熱光的符合成像實(shí)驗(yàn)。關(guān)于經(jīng)典熱光源和量子糾纏光源成像的討論還在繼續(xù)。最終會形成統(tǒng)一結(jié)論。由于熱光場量子成像在現(xiàn)有技術(shù)條件下更容易轉(zhuǎn)化為實(shí)際技術(shù)，因此更引人關(guān)注。

量子成像受到國際學(xué)術(shù)界的廣泛重視，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上已有10 多個著名實(shí)驗(yàn)室在開展量子成像理論與技術(shù)的研究，歐盟從2001 年起就專門設(shè)立了包括12個子課題在內(nèi)的歐盟量子成像研究計(jì)劃(QUANTIM項(xiàng)目) ，并于近期又啟動了后續(xù)研究計(jì)劃。目的是研究量子糾纏光束的空間性質(zhì)對光學(xué)成像和信息并行處理的影響，并探索利用量子成像技術(shù)突破當(dāng)前成像品質(zhì)極限的方法，以達(dá)到最終的量子極限。美國國家自然科學(xué)基金會、美國海軍研究局、國家航空和宇宙航行局以及美國國防部的國防先進(jìn)技術(shù)研究計(jì)劃署等機(jī)構(gòu)均給予量子成像研究大量的資助。2005年，美國國防部組織美國多所國際一流大學(xué)，啟動了針對國防應(yīng)用需求、包含量子成像系統(tǒng)及量子成像技術(shù)兩個層次共8個子課題的量子成像大學(xué)聯(lián)合研究計(jì)劃（MURI 計(jì)劃），美國波士頓大學(xué)還成立了專門的量子成像實(shí)驗(yàn)室。

在上述歐美各國的量子成像研究計(jì)劃中，強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像都是其中的重要研究方向。2005 年美國馬里蘭大學(xué)的史硯華小組提出了將強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像技術(shù)應(yīng)用于空間對地觀測的設(shè)想，并獲得了美國軍方的大力支持。2009 年11 月美國國防部新聞網(wǎng)站又報(bào)道了美國陸軍裝備研究實(shí)驗(yàn)室（ARL）開展強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感成像研究的最新進(jìn)展。此外，從美國麻省理工學(xué)院量子成像課題組的報(bào)告及其它相關(guān)課題組研究論文中披露的信息來看，除被動式強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感成像研究外，美國有可能也已經(jīng)開展了（或即將開展）主動式光學(xué)強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感成像雷達(dá)及新概念微波強(qiáng)度關(guān)聯(lián)凝視成像雷達(dá)的研究工作。

將量子成像應(yīng)用于遙感探測領(lǐng)域，可以同時對目標(biāo)進(jìn)行探測和識別，并具有成像速度快，抗偵察、抗干擾、抗反輻射導(dǎo)彈能力強(qiáng)的優(yōu)勢，還可以對動、靜目標(biāo)成像，因此具有很好應(yīng)用前景。

4、量子雷達(dá)的研究現(xiàn)狀

量子雷達(dá)的概念是量子信息理論在遙感探測領(lǐng)域的具體應(yīng)用，通過對量子不同物理特性的觀測和測量，可以構(gòu)成不同原理和形式的量子雷達(dá)。根據(jù)系統(tǒng)采用的量子效應(yīng)的不同，可以把量子雷達(dá)分成三種基本類型，即發(fā)射非糾纏態(tài)光子的量子雷達(dá)、發(fā)射量子態(tài)光并與接收機(jī)中的光量子糾纏的量子雷達(dá)、發(fā)射經(jīng)典態(tài)光但使用量子光探測提升性能的量子雷達(dá)。

在量子雷達(dá)領(lǐng)域出現(xiàn)的單光子量子雷達(dá)采用了非糾纏態(tài)光子，工作過程與傳統(tǒng)雷達(dá)類似，由量子雷達(dá)發(fā)射機(jī)向目標(biāo)發(fā)射單個光子，經(jīng)過目標(biāo)反射后被雷達(dá)接收機(jī)接收并進(jìn)行測量。這種量子雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)發(fā)生的脈沖中包含的光子數(shù)目較少時，目標(biāo)的雷達(dá)散射界面被放大，有利于探測小尺寸目標(biāo)，而且信號幾乎不受干擾，效率極高。基于光的糾纏態(tài)的量子雷達(dá)可以發(fā)揮量子雷達(dá)的最大優(yōu)勢，發(fā)射機(jī)向目標(biāo)輻射糾纏光子對中的一個光子，另一個光子留在雷達(dá)系統(tǒng)中，輻射出去的光子經(jīng)目標(biāo)反射后被雷達(dá)接收機(jī)接收，測量光子糾纏態(tài)所包含的相關(guān)性，可以提高系統(tǒng)的探測性能。

1）干涉量子雷達(dá)

干涉量子雷達(dá)類似于一個干涉儀，目的是測量兩個輸出波束的光子數(shù)來計(jì)算相位延遲。目前研究的測量方法有量子干涉測量法、衰減量子干涉測量法、可分離態(tài)測量法、大氣量子干涉測量法等。理論研究表明，使用高糾纏態(tài)的干涉相位測量可以達(dá)到海森伯極限；只有在無衰減的情況下衰減量子干涉測量法才能獲得海森伯極限；而對于可分離態(tài)法即使沒有衰減也無法突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限。研究人員仔細(xì)研究了大氣衰減對量子干涉測量相位誤差的影響，結(jié)果表明采用NOON狀態(tài)的基本量子干涉測量法進(jìn)行遠(yuǎn)程相位估計(jì)可能受到大氣衰減的嚴(yán)格限制，單獨(dú)的NOON態(tài)不足以建立實(shí)用的干涉測量的量子雷達(dá)。

由于大氣衰減的影響，NOON狀態(tài)的使用不足以保證量子雷達(dá)的超級靈敏度，因此美國海軍研究室（NRL）的J.F.Smith開發(fā)了一種自適應(yīng)光學(xué)校正方法，在大氣的電磁性能發(fā)生顯著變化時可使超級靈敏度的范圍達(dá)到5000km。

2）量子照明

量子照明是MTI的S.SLloyd發(fā)明的一個革命性的遠(yuǎn)程光子量子傳感技術(shù)，它提高了光在嘈雜和耗散環(huán)境中的光電探測靈敏度。理論上，量子照明不局限于任何特定的頻率，可以被量子雷達(dá)使用。研究結(jié)果表明，糾纏可以提高檢測系統(tǒng)的靈敏度，而且在嘈雜和耗散的環(huán)境中表現(xiàn)更明顯。

3）量子雷達(dá)散射界面

在量子信息技術(shù)提高常規(guī)雷達(dá)探測性能的激勵下，一些研究者提出了實(shí)現(xiàn)量子雷達(dá)的方案，并申請了專利。如Lockheed Martin在其專利中提出了一個基于量子糾纏原理的掃描儀概念；專利號為EP1750145的一項(xiàng)歐洲專利描述的量子雷達(dá)是“使用糾纏量子的雷達(dá)系統(tǒng)和方法”。為驗(yàn)證這些方案和雷達(dá)性能的提高，研究人員們作了一系列有益的實(shí)驗(yàn)探索。

2012年，美國羅徹斯特大學(xué)光學(xué)研究所的Mehul Malik等人建立了一個成像系統(tǒng)，利用光子的位置或飛行時間信息對目標(biāo)進(jìn)行成像，利用光子的極化檢測來發(fā)現(xiàn)欺騙干擾。其基本原理是，干擾者在實(shí)施欺騙干擾時，必然會擾亂成像光子微妙的量子態(tài)，從而在極化特性檢測時引入誤差，根據(jù)誤差可以判斷是非受到干擾。

這個安全成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。HeNe激光器發(fā)出一個極化單光子脈沖，經(jīng)目標(biāo)反射后，通過干擾濾波器（IF）進(jìn)入電子增強(qiáng)CCD相機(jī)（EMCCD），其中的半波平板（HWP）和極化波束分解器（PBS）用于適當(dāng)?shù)臉O化基測量，EMCCD作為單光子檢測器可以得到四個極化測量的圖像。

圖：基于光子極化檢測的安全成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

聯(lián)合這四個極化圖像可以得到目標(biāo)的圖像，如圖所示。圖（a）為一個隱身飛機(jī)的真實(shí)圖像，其中不同顏色的像素點(diǎn)對應(yīng)于不同的極化；圖（b）為受到欺騙干擾后的成像結(jié)果。通過檢測光子的極化誤差率，成像系統(tǒng)很容易檢測到人為干擾的存在與否，如圖（a）的平均誤差率為0.84%，遠(yuǎn)小于25%的安全限，因此成像結(jié)果是安全的，而圖（b）的平均誤差率高達(dá)50.44%，表明受到了人為干擾，圖像不可信。

圖：基于光子極化檢測的安全成像系統(tǒng)的結(jié)果

量子的遠(yuǎn)距離傳輸一直是影響量子通信和量子雷達(dá)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，近年來研究人員通過各種試驗(yàn)裝置增加量子的傳輸距離，已由最初的16Km擴(kuò)展到97Km。研究人員用紫外光激發(fā)水晶，制造出糾纏光子，使其穿越了青海湖，達(dá)到了前所未有的傳輸距離，進(jìn)一步研究光子的遠(yuǎn)距離傳輸，達(dá)到通信和雷達(dá)工作所需要的傳輸距離仍是今后的研究課題。

美國等軍事大國和一些著名的研究結(jié)構(gòu)非常重視量子雷達(dá)的研究，如美國國防高級研究局（DARPA）提出了“量子傳感器計(jì)劃（QSP）”；美國海軍研究辦公室（ONR）近期專門組織了一場研討會，討論量子雷達(dá)的科學(xué)性；美國海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）的研究發(fā)現(xiàn)，即使考慮大氣衰減，工作于9GHz的量子雷達(dá)理論上也可以提高目標(biāo)探測能力；荷蘭萊頓大學(xué)的一個研究小組提出了一種機(jī)械裝置方案，可利用量子點(diǎn)產(chǎn)生糾纏態(tài)的微波光子；西班牙Pais Vasco大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出多個工作在微波的單光子探測器的理論模型。

5、量子成像的關(guān)鍵技術(shù)

作為一類正在探索的全新概念的成像技術(shù)，量子成像雖然在突破奈奎斯特采樣定理限定的圖像獲取效率和成像孔徑衍射極限的超分辨能力方面的得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并逐漸進(jìn)入應(yīng)用實(shí)驗(yàn)階段，但仍有大量的基礎(chǔ)性問題需要研究，這些問題包括：

1）基于圖像稀疏特性的量子成像的超分辨理論極限。主、被動量子成像原理方案的超分辨能力已經(jīng)獲得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對其機(jī)理做了定性解釋，但還缺乏一個經(jīng)過實(shí)驗(yàn)考核的定量理論。

2）主動量子成像中的線性無關(guān)光源數(shù)、目標(biāo)圖像稀疏度和成像分辨率之間的關(guān)系。在量子成像的應(yīng)用模式中，稀疏陣列發(fā)射和接收將會大大降低系統(tǒng)復(fù)雜度，提高目標(biāo)圖像的獲取速度，其原理演示已經(jīng)完成，但是還缺乏一個可以將其與MIMO雷達(dá)和稀疏陣列天線理論統(tǒng)一起來的完整的理論體系。

3）量子成像中時域-空域探測模式的自由轉(zhuǎn)換和實(shí)現(xiàn)方法。傳統(tǒng)的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像的一個缺點(diǎn)是只能通過時域的多次測量來獲取目標(biāo)圖像，在遙感應(yīng)用中更適合于凝視成像。該技術(shù)在更多遙感場合中的應(yīng)用很大程度上依賴于其時域-空域探測模式的自由轉(zhuǎn)換程度，即可以單點(diǎn)探測/多次采樣成像，也可以多點(diǎn)探測/一次采樣成像。

4）強(qiáng)干擾環(huán)境下量子成像的高效數(shù)據(jù)圖像復(fù)原算法、欠采樣和臨界采樣時的圖像復(fù)原以及探測模式的最優(yōu)化問題。

5）可直接進(jìn)行目標(biāo)識別的量子成像方案。因?yàn)槔媚繕?biāo)稀疏先驗(yàn)的量子成像可以直接探測壓縮后的目標(biāo)圖像，因此可以將其與目標(biāo)特征識別結(jié)合起來，在目標(biāo)探測階段直接進(jìn)行目標(biāo)特征識別。

6）量子成像探測靈敏度的量子極限。在壓縮感知中可以直接探測壓縮后的圖像數(shù)據(jù)，因此（特別對遙感應(yīng)用而言）其探測靈敏度的量子極限就是一個需要重新研究的新課題。

6、量子雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)

1）量子信息調(diào)制

量子信息調(diào)制包括量子信道編碼、量子信息調(diào)制和量子信號發(fā)射。其中，量子信息編碼又包括電子自旋態(tài)辨識和量子信息編碼，電子自旋態(tài)辨識就是要通過一定的方法產(chǎn)生100%單一極化的自旋狀態(tài)，目前的方法還不能滿足這一要求；量子信息編碼的目的是通過量子編碼糾正或防止量子信息論中普遍存在的消相干引起的量子錯誤。量子信息調(diào)制就是將電子的自旋與激發(fā)出的電磁波特性進(jìn)行關(guān)聯(lián)（如電磁波的頻率和極化形式），實(shí)現(xiàn)電子自旋態(tài)在電磁波上的調(diào)制。由于在解調(diào)量子信息時要測量微觀粒子的狀態(tài)，這會引起量子狀態(tài)的變化，從而模糊原有的調(diào)制信息，因此在調(diào)制量子信息時必須考慮如何消除量子態(tài)的變化引起的調(diào)制信息丟失，這也是量子信息調(diào)制要解決的關(guān)鍵問題之一。

2）量子信息解調(diào)

量子信息解調(diào)包括量子信息解調(diào)和量子信息解碼，其中量子信息解調(diào)就是從發(fā)射的光子（電磁波）中辨識出電子的自旋態(tài)。目前主要是通過光學(xué)方法或電學(xué)方法來探測自旋極化，其中光學(xué)方法包括光致/電致發(fā)光、Hanle效應(yīng)、時間分辨的Faraday旋轉(zhuǎn)和Kerr效應(yīng)，電學(xué)方法是利用鐵磁材料和半導(dǎo)體界面的自旋以來的輸運(yùn)性質(zhì)，比如測量通過不同磁化方向的鐵磁電極的電阻差來給出自旋極化度。量子信息解碼主要是糾正微觀粒子狀態(tài)變化引起的編碼錯誤。所以，電子自旋態(tài)辨識和編碼糾錯是量子信息解調(diào)要解決的關(guān)鍵問題。

3）量子信息處理

量子雷達(dá)通過調(diào)制、傳輸、解調(diào)所傳遞的目標(biāo)信息，最終要通過量子信息處理器提取出來。由于信息載體和傳遞的信息量均不同于傳統(tǒng)雷達(dá)，因此在處理內(nèi)容、處理方法和處理速度上也不同于傳統(tǒng)信號處理器，主要取決于量子計(jì)算和量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前的量子信息處理是通過構(gòu)造量子算法和量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來獲得一定的應(yīng)用，遠(yuǎn)不能滿足量子雷達(dá)的要求。因此，構(gòu)建新的量子信息處理方法和體系結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)量子雷達(dá)的一個關(guān)鍵問題。

無論量子雷達(dá)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何變化，其工作過程都包括量子信息的調(diào)制、解調(diào)和傳輸過程，與這些過程有關(guān)的量子態(tài)特殊性都需要研究，如量子的糾纏特性、相干性、量子微弱能量的接收與處理等。

7、結(jié)語

量子信息技術(shù)是當(dāng)前科學(xué)攻關(guān)的主要領(lǐng)域之一，美國、日本、歐洲等國家很早就意識到它的軍事和民用價(jià)值，不斷加大投入，促進(jìn)理論研究成果向?qū)嵱眉夹g(shù)轉(zhuǎn)化。近幾年來，有關(guān)量子計(jì)算、量子通信、量子雷達(dá)等方面的研究論文突然增多，昭示著該領(lǐng)域研究熱潮的到來。未來量子信息技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒚闇?zhǔn)安全信息傳輸、高速信息處理、武器控制、網(wǎng)絡(luò)攻擊、目標(biāo)探測以及更深入的思維模擬與攻擊等方面。