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量子照明雷達的高效MATLAB仿真技術
本成果通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
量子照明雷達是新興的研究方向，是量子信息技術與雷達技術相結合的新興產物。而量子信息技術又是古老的量子力學與信息技術相結合的交叉學科，不少研究者因晦澀的量子力學而望而卻步。為了降低量子照明雷達的神秘感，打破抽象壁壘，我們創造性地發展了量子照明雷達的高效仿真技術，對于未來實現量子雷達的普及與推廣具有重要意義。
截止目前，尚未見到關于量子照明雷達仿真平臺的相關報道。而該成果基于MATLAB這一易于上手的計算機數值平臺，溝通了抽象的量子力學與具體的量子目標探測之間的橋梁，具有創新性和國內領先的技術先進性。
經過近五年的研究和近兩年教學實踐的檢驗，該成果不斷豐富和完善，通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。鑒于量子雷達技術是未來新體制雷達的重要技術途徑之一，本成果將有望在空間、水下目標探測方面取得應用，市場應前景廣闊。截止到目前，該成果已經應用于高年級本科生的培養與實訓和北京某研究所的新體制目標探測項目研發中。
1.該成果已經應用于量子雷達方向的人才培養和實訓。
(1) 基于該成果，開設了北京理工大學物理學院應用物理方向的大學本科設計。有2名學生進行了相關項目的研究，相應的本科設計的成績均為優秀（前20%）。
(2) 應用于北京理工大學本科生開放實驗項目，已經支持兩個批次的本科生虛擬仿真實驗。每批次32學時，通過8個小實驗，利用易于操作的MATLAB運行環境進行量子雷達仿真， 讓學生更早地接觸到了量子雷達的學科前沿，增進應用物理專業、電子信息工程專業對量子照明雷達的認知和理解。
2.該成果已經應用于新的科研項目的培育。
量子雷達在暗弱目標探測、識別方向優勢明顯。同等條件下可以把目標探測的虛警概率降低多個數量級，是未來重要的研究方向。我們的成果能夠對不同糾纏源條件下的量子照明雷達進行仿真，因而得到了北京某研究所的認可。同時，獲批該所某外協項目一項。
3.該成果已經應用于新型量子雷達的設計和優化中。
量子照明雷達的高效MATLAB仿真技術可以方便地在MATLAB平臺上研究量子雷達的性能，為探索和優化新型量子雷達方案提供了諸多便利。以此為基礎，我們已經完成了諸多與量子雷達相關的論文發表，取得了較好的科研成果。代表性文獻列表如下：
[1]Shengli Zhang, Quantum illumination with post-processing of displacement and anti-displacement operations, SCIENCE CHINA Information Sciences, doi: 10.1007/s11432-020-3037-1
[2]Shengli Zhang, XiangDong Zhang*, Photon catalysis acting as noiseless linear amplification and its application in coherence enhancement, Physical Review A 97, 043830(2018).
[3]ShengLi Zhang, XuBo Zou, JianHong Shi, JianSheng Guo, and GuangCan Guo, Quantum illumination in the presence of photon loss, Physical Review A 90, 052308 (2014)
[4]ShengLi Zhang, JianSheng Guo, WanSu Bao, JianHong Shi, ChenHui Jin, XuBo Zou, and GuangCan Guo, " Quantum illumination with photon-subtracted continuous-variable entanglement", Physical Review A .89.062309 (2014).
[5]ShengLi Zhang, Kun Wang, JianSheng Guo, JianHong Shi,.Quantum llumination with Noiseless Linear Amplifier , Chinese Physics Letter Vol. 32, No. 9, 090301 (2015) .
該成果可以借助于計算機和易于掌握的MATLAB程序，對量子照明雷達在有噪環境中的實際性應用進行分析和仿真。
可以應用在量子照明雷達的性能仿真、優化設計、應用需求分析等場合。在該成果支撐下所做的《局域位移操作下的量子照明雷達》、《非高斯操作下的量子照明雷達》等論文可以支持實際條件下量子雷達的探測性能、探測極限、應用條件等指標分析，支撐新體制雷達的設計與探索，為空間及水下暗弱目標探測、識別提供技術增長點。
潛在用戶以及合作對象：目標探測與識別相關的研究機構和研究院所，如中國電子科技集團有限公司、中國航天科技集團公司、中國航天科工集團公司、中國兵器工業集團公司以及軍隊等下屬研究機構。我們也期望與量子雷達相關的初創公司進行項目合作，完成量子照明雷達技術的科普和推廣。
眾所周知，美國研發了具有隱身功能的五代機，這一度成為航空界最尖端的前沿技術。五代機采用了先進材料和結構，其反射截面更小，從而達到隱瞞雷達的目的。而許多專家確信，新一代量子雷達技術可以實現隱身目標的探測，把隱身飛機的優勢 終結。據有關媒體報導，一款價值兩千萬元的國產新型量子雷達，可以實現所有五代機的偵測。這給量子雷達的研究注入了新的活力，量子照明雷達的應用前景和市場規模是巨大的，對促進未來的國防實力和經濟實力的提升具有不可估量的價值和意義。
本成果是量子雷達基礎研究中的一個重要環節，但國內仍沒有公開報道的同類型產品，具有較強的核心競爭力。在該成果推動下，我們已經與相關研究院所進行了合作，形成了約80余萬元的項目合作和近200萬元的十四五規則項目，具有較強的社會效益。
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