我國量子激光雷達系統(tǒng)研究取得進展開啟超高速探測新紀(jì)元

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2024-08-20 13:15:45 市場星報

我國量子激光雷達系統(tǒng)研究取得進展

8月19日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)傳來新進展，薛向輝教授帶領(lǐng)的激光雷達團隊在量子激光雷達領(lǐng)域取得重要突破。他們創(chuàng)新性地設(shè)計了基于上轉(zhuǎn)換量子干涉原理的測風(fēng)激光雷達理論，并據(jù)此理論研制出原型機。這項研究成果于8月15日在頂尖科學(xué)雜志《ACS Photonics》上發(fā)表，標(biāo)志著激光雷達技術(shù)邁向更高層次。

激光雷達技術(shù)持續(xù)追求更遠(yuǎn)的探測距離、更高的分辨率，以及更快更準(zhǔn)確的測量能力。與傳統(tǒng)激光雷達相比，單光子激光雷達憑借其單光子級的高靈敏探測，在性能上實現(xiàn)了顯著飛躍。盡管如此，融合更多量子精密測量原理的量子雷達技術(shù)仍在不斷探索和完善之中。

1987年，雙光子（HOM）干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)成為區(qū)分量子效應(yīng)與經(jīng)典物理的重要界碑，引領(lǐng)了量子研究的新紀(jì)元。薛向輝團隊巧妙利用HOM干涉及高階量子擦除技術(shù)，使不同光源發(fā)出的獨立光子展現(xiàn)出了量子干涉效應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一套基于上轉(zhuǎn)換探測器的雙光子干涉激光雷達系統(tǒng)。這套系統(tǒng)具備單光子級靈敏度、高量子效率、寬檢測頻帶及多波長適應(yīng)性等優(yōu)勢。

尤為重要的是，這款量子雷達系統(tǒng)有效解決了超高速目標(biāo)連續(xù)監(jiān)測中遇到的弱信號高速采樣和數(shù)據(jù)存儲難題，為實現(xiàn)數(shù)十公里每秒的超高速連續(xù)速度檢測提供了可能，同時，其探測靈敏度較現(xiàn)有激光雷達提高了七倍之多。

目前，該雷達系統(tǒng)已成功實現(xiàn)光纖集成和結(jié)構(gòu)緊湊化，預(yù)示著未來在連續(xù)遙感監(jiān)測超高速運動物體，無論是軟目標(biāo)還是硬目標(biāo)，都將有廣闊的應(yīng)用前景。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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