量子技術(shù)是一種利用量子力學(xué)原理操作的應(yīng)用設(shè)備，在某些任務(wù)上可以顯著優(yōu)于經(jīng)典設(shè)備。因此，世界各地的物理學(xué)家和工程師一直在努力實(shí)現(xiàn)這種長(zhǎng)期尋求的優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算方法的“量子優(yōu)勢(shì)”。

法國(guó)里昂高等師范學(xué)院(Ecole Normale supacririeure de Lyon)的一個(gè)研究小組最近開(kāi)發(fā)了一種量子雷達(dá)，其性能明顯優(yōu)于所有現(xiàn)有的基于經(jīng)典方法的雷達(dá)。發(fā)表在《自然物理》雜志上的一篇論文介紹了這種新型雷達(dá)，它可以同時(shí)測(cè)量一個(gè)糾纏探針和空閑微波光子狀態(tài)，當(dāng)探針從目標(biāo)物體反射回來(lái)時(shí)，與熱噪聲合并。

量子雷達(dá)實(shí)驗(yàn)核心超導(dǎo)電路的光學(xué)圖像。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一本杰明·霍華德說(shuō)：“我們?cè)?020年發(fā)明了一種超導(dǎo)電路，除其他外，它能夠產(chǎn)生糾纏，存儲(chǔ)和操縱微波量子態(tài)，并計(jì)算微波場(chǎng)中的光子數(shù)量。然后我們意識(shí)到它具有解決微波量子計(jì)量中最大挑戰(zhàn)之一所需的所有功能:在雷達(dá)傳感中展示量子優(yōu)勢(shì)。”

過(guò)去的幾項(xiàng)研究試圖開(kāi)發(fā)優(yōu)于傳統(tǒng)雷達(dá)的量子雷達(dá)。這種量子優(yōu)勢(shì)最終是通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，但在本研究之前，還沒(méi)有通過(guò)微波輻射實(shí)現(xiàn)。

因此，霍華德和他的同事是第一個(gè)開(kāi)發(fā)出基于微波的量子雷達(dá)的人，這種雷達(dá)的性能比迄今為止報(bào)道的任何經(jīng)典雷達(dá)技術(shù)都要好得多。他們的雷達(dá)工作原理是利用超越經(jīng)典物理理論界限的兩種微波輻射之間的相關(guān)性。