SwRI与阿德莱德大学签署量子射频研发谅解备忘录
2026年9月29日——美国西南研究院与总部位于澳大利亚的阿德莱德大学正通过双方签署的一份新的三年期谅解备忘录(MOU),探索量子射频(RF)传感、sensemaking(即量子信号解读与分析)及相关技术。一支联合研究团队已在南澳大利亚阿德莱德大学的Jesper Munch Quantum Laboratories启动第一阶段实操评估,针对用于信号情报应用的超导量子RF传感器。信号情报是收集、截获和分析电子信号以支持国防、通信和应急响应的领域。
在超导材料中,RF信号会极大地影响电子的动力学行为,电子是原子带负电的基本组成单元。超灵敏、更远距离的量子RF传感设备利用电子轨迹的变化,从RF环境中提取比传统天线更多的信息。由超导材料制成的精密电路产生原始数据,从而得出精确的信号测量结果。
超导量子RF系统利用超导材料的独特性质,能够对宽广电磁频谱内的信号进行高灵敏检测和表征。紧凑型量子系统有望取代笨重的天线,尤其是在空间有限的军用舰船和飞机上。
“与传统天线频率越低、尺寸越大不同,量子RF设备的尺寸与频率无关,”SwRI位于佐治亚州Warner Robins的国防与情报解决方案部量子RF研发负责人、资深工程师Michael Quinn表示。“这些系统以同样紧凑的硬件实现从千赫兹到太赫兹的广泛覆盖。它们提供更多关键信息,占用更少空间,这是一大优势,尤其对于尺寸、重量和功耗都是关键考量因素的国防与情报任务而言。”
阿德莱德大学的量子实验室包括一套先进的分子束外延(MBE)系统,它像3D打印机一样,一次一个原子层地“生长”先进超导材料和量子材料。MBE将原材料转化为超导量子干涉器件(SQUID),并将其冷却至-452.47华氏度,以激活超导特性和RF波响应。
研究人员正在探索新的材料架构,旨在提高SQUID的工作温度、降低冷却需求,并提升便携性和操作实用性。此次合作将阿德莱德大学在超导量子材料与传感器开发方面的专长,与SwRI在先进RF工程、信号处理和实际应用方面的优势结合起来。
“SwRI团队测试并评估了阿德莱德大学所开发超导量子RF技术的选定性能指标,”Jesper Munch Quantum Laboratories主任、阿德莱德大学超导量子技术研究项目负责人Giuseppe C. Tettamanzi教授表示。“通过结合我们互补的专业能力,阿德莱德大学和SwRI正在加速量子RF技术的开发与成熟,这些技术有望应对日益拥挤的电磁环境和复杂作战场景带来的挑战。此次合作彰显了澳大利亚与美国之间深度科学联盟的价值,有助于推进对未来安全与经济繁荣至关重要的技术。”
量子科学——包括计算、通信和传感——是一个不断发展的领域,在全球以及州和联邦层面都得到支持。近期的Texas Quantum Initiative为量子技术资金和劳动力培训的战略规划提供支持。6月,美国战争部宣布了《后量子密码学战略》,以保护关键的政府和军事系统免受新兴量子威胁。
“量子RF传感是一个令人难以置信的新技术领域,”同样常驻Warner Robins、也是SwRI量子技术探索团队成员的研究所工程师David Brown表示。“这是一个千载难逢的机会,能够站在科学的绝对前沿,探索我们一生中最先进技术的应用。SwRI渴望为我们的政府和行业客户增添这些开创性能力。”


