法国国家科学院里昂高等师范学院的科学家最近开发出了首个基于微波的量子雷达，其性能比现有传统雷达高20%，实现了所谓的“量子优越性”。相关研究发表于最新一期《自然·物理学》杂志。

超导电路的光学图像是量子雷达实验的核心
图片来源：里昂高等师范学院

最新研究负责人之一本杰明·华尔德指出，2020年他们发明了一种超导电路，其能够纠缠、存储和操纵微波量子态，并计算微波场中的光子数量，有望应对微波量子计量领域最大的挑战之一：在雷达传感中展示量子优越性。

此前已有科学家试图开发出性能优于传统雷达的量子雷达，并通过光学系统实现了量子优越性。但在最新研究中，华尔德及其同事开发出了首个基于微波的量子雷达，该雷达的性能明显优于迄今已知所有经典雷达。最新量子雷达是利用两种微波辐射之间的关联来工作的，这种关联超出了经典物理理论的范围。

过去的研究表明，在信号功率和目标噪声相当的情况下，量子关联可将雷达的检测速度提高4倍。在最初的评估中，研究人员开发的新型微波量子雷达与经典雷达相比，探测速度提高了20%。而且，华尔德团队开展了一系列测试，测量了其量子雷达在广泛参数范围内的量子优越性。