量子雷达的均方距离延迟精度要比传统的雷达高几十个分贝

量子纠缠雷达，听起来是不是像民科。

其实这可是物理学家正经研究的黑科技，还发表在了物理学顶刊PRL上。

论文里说，这种雷达的精度可达普通雷达的500倍。

等一下，量子纠缠和雷达，这俩是怎么凑到一块去的。

简单来说就是，量子纠缠可以弥补传统雷达信号衰减太快的缺点。

传统雷达在发射信号和接收信号这两个过程中，信号强度都随距离的二次方衰减。

合在一起就导致雷达信号随距离的四次方衰减，也就是说，如果想把接收信号强度增强两倍，需要把辐射强度提高16倍！

这种程度的衰减是什么概念呢。我们来看一组数据就知道了:

假如一个信号发射器功率为1kW，加上增益为10的天线，去探测5公里外一个1平米的物体时，收到的反射信号只有几纳瓦。

而像我们平时用的手机，在满格信号的时候都有0.1W的辐射功率，是上述例子中接收到信号强度的一亿倍。

于是，为了拯救这种程度的衰减，研究人员开始想办法:方向无非是两种，要么增强辐射，要么优化接收。

如果选前者，实在太不划算，根据雷达信号的四次方衰减，要想把接收信号强度增强两倍，需要把辐射强度提高16倍。“量子”不是一种粒子，而是非常小的微观粒子的一个范畴名称。它的一些特性需要用量子力学来解释，而不是我们传统观念中的经典力学。

因此，研究人员把目光放在接收的过程上。比如我们熟悉的光子，电子，原子都属于量子的范畴。

这时候，量子纠缠登场了。。

量子纠缠如何提高精度

量子纠缠是量子力学中独有的一种现象，指的是微观粒子在一些物理性质上会有关联，天生就是配对的。

举个栗子，有一副正常的手套分装在两个盒子里，一定会有一只左手和一只右手当确定其中一个的时候，另一个也随之确定，无论这两个盒子距离有多远

像这样有某种暗戳戳的联系的两个微观粒子就处于纠缠态。

于是，研究人员想:如果我们生成一些相互纠缠的光子，然后只发射一半，等到信号被反射回来时，再用剩下的一半做对比。

无论信号怎么衰减，这些孪生光子都可以轻松配对，岂不是可以大大提高雷达精度。

计算结果也确实如其所料。

Quntao Zhuang和Jeffrey推导出，量子雷达的均方距离延迟精度要比传统的雷达高几十个分贝。

除了理论推理，研究人员还用无人机来实际检测了一下量子雷达精度在100m远处检测无人机的情境下，量子雷达比传统雷达的精度高了60倍

两者的对比可以直观得从下图中看出，其中横轴代表信噪比，纵轴代表均方距离延迟精度，红线为量子雷达的表现:

从图中大体可以看出，量子雷达在全部信噪比区间都比传统雷达要好。

在信噪比较高时，量子雷达比传统雷达有小幅精确度优势。我们手电筒发出的光信号是由无限多的光子组成的，光子属于量子的范畴。

在较低信噪比情况下优势更为明显，例如信噪比在5—10分贝之间时，量子雷达的精度大约是传统雷达的500倍。

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