远距离探测美日隐形战机 陆试验新兴量子测量技术
香港《南华早报》日前透露，中国研究人员进行了一次试验，将可能扩大量子雷达对隐形飞机的探测距离。据了解，此次试验是采用一种新兴的量子测量技术「弱质测量法」，利用非常「轻柔」方法反复测量次原子微粒的量子态，对于极弱信号的探测，例如隐形飞机的雷达特征可能格外有效。
中国《物理学评论通讯》本月初发表的一篇论文中，来自安徽省合肥市中国科学技术大学的一个研究团队详细描述了他们的试验内容。据了解，中国科学技术大学的量子学家已经制造出全球首个量子卫星，并今年8月发射成功。此外，还打造出世界上距离最长的地面量子通信网络。
报导指出，量子雷达系统产生成对的、处于纠缠状态的光粒子（即光子）。光子对中的一个光子被发射出去，另一个则留在雷达站。锁定目标位置后，一些光子就会反射回来，通过与雷达站内保留的纠缠光子进行匹配，就能确认是光子的「身份」。通过测量反射的光子，研究人员可以计算出目标的物理属性，比如大小、形状、速度和攻击角度等。但是，量子雷达有一个主要难题是反射的光子数量较少，并且与目标的距离越大，反射的光子数量越小。理论上的极限距离称作散粒噪声极限，如果超过这个距离，即便在最优质的观测条件下也无法探测到目标。
报导称，除了散粒噪声极限的问题，光子携带的信息也可能被光子之间产生的亚原子噪声掩盖，探测装置无法进行可靠的测量，原因是光子像随机发射的弹丸一样撞击探测装置，所谓散粒正是由此得名。而由郭光灿教授和李传锋教授率领的中国科学技术大学研究团队宣布，他们使用高精密的量子弱测量技术突破了散粒噪声极限，即便在光子数量非常少的情况下也能实现精确探测。
▼日本首架F-35A匿踪战机亮相。（图／翻摄自Lockheed Martin）
据了解，弱测量方法源自于1980年代，能对亚原子颗粒在进行测量时，不会造成量子态的坍缩。虽然每一次弱测量只能取得少量的信息，但是对同一些粒子进行反复测量，就能够得到关于属性的稳健统计量，即正确的猜测值。中国科学技术大学的研究团队并进行激光束偏折测量试验，证明这种方法可以突破散粒噪声极限，不仅探测到信号强度不到散粒噪声极限一半的信号，并且将精确度提高到1.5倍。
不过，清华大学一位不具名的量子学家，对此技术短期内投入实用表示怀疑。他说，到目前为止，自己还没有听说弱测量学有任何实际应用。「弱测量仍然是测量，会不可避免地改变测量对象的状态，因而限制了这门技术的应用前景」。