如何探测隐身战机
量子雷达系统主要包括量子发射机、量子接收机及信号处理分系统等部分，关键技术包括量子探测机理研究、量子态传播机理研究、目标散射特性研究以及量子信号处理等。单光子量子雷达发射机向目标发射单个光子，光子经目标反射，被雷达接收机接收探测，这与传统雷达的探测原理相似。纠缠态量子雷达利用了光的纠缠态，首先生成一个纠缠光子对，光子中的其中一个射向目标，另一个留在雷达系统中，发射出去的光子经目标反射，被雷达所接收，利用纠缠态所包含的相关性，可以发挥量子雷达的最大优势，从而提高系统探测性能。
那么，量子雷达如何实现对隐身飞机的探测？首先，隐身飞机通过结构设计和隐身材料的涂覆，其雷达截面积降低到1平方米以下，如F-22隐身飞机在微波频段的雷达截面积低至约0.01平方米，大大降低了传统雷达的探测距离，缩短了己方武器系统的反应时间。而量子接收系统接收的是单个或数个光子，其灵敏度极高，相比传统雷达的接收机，量子雷达接收机灵敏度要高出若干个数量级，反过来，相当于使雷达作用距离大幅提升数倍甚至数十倍，使得量子雷达可以探测到回波信号更小的微弱目标，或雷达反射截面积极小的隐身目标。
何为量子纠缠？
在量子卫星一文中，笔者曾介绍过量子纠缠，它指的是多个量子系统之间存在着强关联，即纠缠的量子系统之间，若有一方发生改变，如被探测、干扰，则与之纠缠的量子系统也会瞬间发生改变，此种改变不是某种波的“空间传播”，而是瞬时发生的、不受空间和传统相对论的约束的，类似于某种“感应”……
初步研究结果表明，通过量子纠缠这种特性，量子雷达可以增强对目标的探测能力。与不采用纠缠光子的雷达相比，利用纠缠光子的量子雷达的分辨率呈倍数增长。此外，纠缠光子的超强“感应性”也使其具有很高的抗干扰和抗欺骗能力。若其中一个纠缠光子被探测，另外一个光子随机便会感应到；而传统使用的欺骗性干扰则更不可能。纠缠态量子雷达就是利用纠缠光子的这些特性实现对目标的探测，被发射的纠缠态光子遇到任何物体返回后（包括隐身战机），其量子特性将发生变化，据此可以对目标进行探测。
未来面对的挑战
量子雷达是一门新兴学科，其研究刚刚起步，尚有很多研究内容有待展开。而量子雷达的发展也提出了各种学科的、实验的和理论的研究挑战，包括量子雷达使用的最佳频率是什么？量子雷达最好的结构设计是什么？量子雷达工作性能的最好测量方法是什么？怎么处理大气中噪声的影响？怎么仿真量子雷达散射截面？每个雷达脉冲的最佳连贯光子的数目是多少？等等……
作为一个新兴的但很有前景的研究领域，量子雷达将对民用和军事领域产生深刻影响，随着研究的继续深入，相信终有一天中国的量子雷达将会成为实实在在的隐身战机的“克星”。总之，量子雷达是一项高风险、高回报的技术，值得深入研究！
纠缠态光子量子雷达系统：产生一个纠缠的光子对，其中一个光子射向目标，另一个光子保存在雷达系统中。
