遠距離探測美日隱形戰機 陸試驗新興量子測量技術
香港《南華早報》日前透露，中國研究人員進行了一次試驗，將可能擴大量子雷達對隱形飛機的探測距離。據瞭解，此次試驗是採用一種新興的量子測量技術「弱質測量法」，利用非常「輕柔」方法反覆測量次原子微粒的量子態，對於極弱信號的探測，例如隱形飛機的雷達特徵可能格外有效。
中國《物理學評論通訊》本月初發表的一篇論文中，來自安徽省合肥市中國科學技術大學的一個研究團隊詳細描述了他們的試驗內容。據瞭解，中國科學技術大學的量子學家已經制造出全球首個量子衛星，並今年8月發射成功。此外，還打造出世界上距離最長的地面量子通信網絡。
報導指出，量子雷達系統產生成對的、處於糾纏狀態的光粒子（即光子）。光子對中的一個光子被髮射出去，另一個則留在雷達站。鎖定目標位置後，一些光子就會反射回來，通過與雷達站內保留的糾纏光子進行匹配，就能確認是光子的「身份」。通過測量反射的光子，研究人員可以計算出目標的物理屬性，比如大小、形狀、速度和攻擊角度等。但是，量子雷達有一個主要難題是反射的光子數量較少，並且與目標的距離越大，反射的光子數量越小。理論上的極限距離稱作散粒噪聲極限，如果超過這個距離，即便在最優質的觀測條件下也無法探測到目標。
報導稱，除了散粒噪聲極限的問題，光子攜帶的信息也可能被光子之間產生的亞原子噪聲掩蓋，探測裝置無法進行可靠的測量，原因是光子像隨機發射的彈丸一樣撞擊探測裝置，所謂散粒正是由此得名。而由郭光燦教授和李傳鋒教授率領的中國科學技術大學研究團隊宣佈，他們使用高精密的量子弱測量技術突破了散粒噪聲極限，即便在光子數量非常少的情況下也能實現精確探測。
▼日本首架F-35A匿蹤戰機亮相。（圖／翻攝自Lockheed Martin）
據瞭解，弱測量方法源自於1980年代，能對亞原子顆粒在進行測量時，不會造成量子態的坍縮。雖然每一次弱測量只能取得少量的信息，但是對同一些粒子進行反覆測量，就能夠得到關於屬性的穩健統計量，即正確的猜測值。中國科學技術大學的研究團隊並進行激光束偏折測量試驗，證明這種方法可以突破散粒噪聲極限，不僅探測到信號強度不到散粒噪聲極限一半的信號，並且將精確度提高到1.5倍。
不過，清華大學一位不具名的量子學家，對此技術短期內投入實用表示懷疑。他說，到目前爲止，自己還沒有聽說弱測量學有任何實際應用。「弱測量仍然是測量，會不可避免地改變測量對象的狀態，因而限制了這門技術的應用前景」。