高 峰

隔空照相和量子雷达

高 峰

能给10多公里外的目标拍照，夜视能力出众，还能看穿云层。在众多以“量子”为前缀的高科技事物里，如今又多了一件：量子照相机。

这种相机是个不折不扣的“千里眼”，而它的衍生品量子雷达，则是新一代的隐形飞机杀手，目前正在被各国加紧研制。但要从量子照相机变为量子雷达，就如同从收音机到移动电话，还需一段漫长的技术演进过程。

可看透云层的“鬼”成像

2015年7月，据媒体报道，中国研制出一台无源单像素量子相机原理样机，并成功实现了约17公里远目标的可见光成像。它的外形是个宽0.5米长1米的绿色金属箱，镜头和感光原件全在金属箱体内，透着一股神秘感。

这台相机通过双组镜头分别接收太阳光以及目标反射光，并通过对比两种光，进行量子关联算法来重建目标的图像。

为什么这么复杂？事实上，这就是量子相机的特别之处。

对于一般的相机来说，要给物体拍照，就必须用光照射物体，使被照射物体散射或透射出大量光到感光元器件上，从而获得物体的一个图像。

然而在很多情况下比如微光环境，相机的感光元件无法获得大量的光。这时候要成像，有两种办法，一种是利用红外线。任何比绝对零度（零下273摄氏度）温度高的物体，都会向外辐射红外线。基于这个原理，在相机内设置接受红外线感光器，就可实现红外成像。

不过红外线相机无法穿透高温烟雾，这一缺陷在航天领域很致命，卫星上的相机如果无法穿越云层，将不能及时反馈地表情况。……