量子雷达架构的分析性能评估:从单光子雷达到纠缠噪声雷达

本文对两类量子雷达(包括量子直接探测雷达和量子纠缠噪声雷达)进行了全面分析。在第一类中,受单光子激光雷达成熟概念的启发,该团队研究了单光子雷达的性能,其中采用了最先进的单微波光子探测器来提升探测灵敏度,从而能够探测更微弱的信号。通过考虑所有相关的系统、目标和环境参数,该团队推导出了两类量子雷达最大探测距离的解析表达式,形式为朗伯W函数。该研究的公式便于将噪声雷达与直接探测雷达进行直接比较,并表明量子纠缠噪声雷达可被视为一种具有有效阈值信噪比的增强型直接探测雷达。此外,该团队将该框架应用于经典关联噪声雷达,并定义了参数范围增强因子(REF)来量化量子纠缠噪声雷达相对于其经典对应物的优越性。同时,该团队引入了一条近似计算REF的经验法则,还考察了各种微波探测技术所带来的限制影响。该研究的分析表明,传统天线限制了量子纠缠噪声雷达系统的潜在优势。该团队还证明,这些雷达的最优探测方法是基于量子换能器与单光学光子探测器相结合的微波探测器。该团队指出,在当前技术条件下,实现最大探测距离在几千米量级的量子纠缠噪声雷达是可行的。最后,该团队探讨了量子纠缠噪声雷达的潜在应用。

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提交arXiv: 2026-06-09 05:23

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