量子微波测量技术

量子微波测量技术是基于量子力学特性——特别是量子纠缠、量子叠加和量子隧穿等效应——在量子系统中产生、操控、传输和测量微波的技术。量子微波测量技术将量子技术的高关联、高复用、强鲁棒与微波的灵活性、全天候、易调控等优势相融合，其探测灵敏度较传统微波技术提升 50 dB，实现微波探测能力从当前的数百千米拓展至 2000 km 以上的跨越；其工作带宽相比于传统微波技术提升 1 个量级，达到 100 GHz，显著提升现有微波探测信道容量；其抗毁伤能力提升 3 个量级，并且同等探测威力下反射截面缩小 4 个量级，实现“自隐身”功能。因此，量子微波测量技术被认为是新一代信息系统跨代变革的颠覆性技术。

量子微波测量的主要研究方向可分为两类：一是将量子系统（原子、金刚石、光子等）应用于雷达、电子对抗等微波系统中，利用量子系统特有的巨大优势进行微波信号的传输和处理；二是利用传统系统（光频梳、机械谐振腔）实现微波频段的量子关联，拓展量子信息技术的多频域发展。量子微波测量的进一步发展将围绕解决未来微波探测和信息系统面临的跨波段、跨介质、跨尺度、跨系统的科学难题展开，朝着多功能、小型化、集成化、网络化、协同化方向发展。

当下全球范围都开展了以实际应用为牵引的量子微波探测，已在功率灵敏度、抗毁伤能力、动态范围等技术指标上实现了对传统微波技术的超越，在带宽和电场灵敏度方面也制定了明确的技术提升方案，以尽快将量子微波测量的优势工程化、实用化。整体来看，量子微波技术将是新一代微波信息领域的核心技术，在雷达探测、电子对抗、集约通信等军事领域，以及医疗、安检、导航、电信等商业领域中有着广泛的应用前景。

该前沿相关核心专利公开情况见表2.1.1，核心专利2016—2021逐年公开情况见表2.1.2。

刘建国，研究员，2016年度国家杰出青年基金获得者，在光电子集成器件与系统应用方面取得创新性研究成果，发表论文120余篇，获授权发明专利80余项，出版专著2部，获国家发明二等奖、通信学会和光学工程学会一等奖各一次。  

编辑：黄飞