美国军方正在大大提高其对量子通信的兴趣

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　　美国陆军的研究人员正在开发一种量子传感器，该传感器能够检测频率带的电磁发射，并且比传统接收器要大得多，并且正在考虑与今年晚些时候与士兵一起证明能力。

　　陆军指挥，控制，通信，计算机，网络，智能，监视和侦察（C5ISR）中心的技术人员设想了一种鞋盒大小的设备，该设备能够检测跨频段，短带和传统频段的信号，这些设备通常缩短到L-，S-S-S-s和C-Bands。该设备还可能在更大的距离上拾取信号。

　　C5ISR中心的射频通信部门负责人詹姆斯·塔克·斯温德尔（James Tucker Swindell）表明，很难确切地确切地确定量子传感器可以检测到信号的距离，因为距离会因一个频段而异。

　　他说：“我想说的任何特定信息还要早一些，因为您可以在HF（高频）上估计的内容可能与您在K波段可以估计的内容有所不同。但是，总的来说，我希望有一百倍的改善会有所改善。”“现在，这是科学技术，所以让我序言。如果我在实验室中获得一百倍，这并不意味着我在该领域获得了一百倍，但确实可以帮助我更加接近。”

　　该技术是一种称为Rydberg传感器的传感器，它利用所谓的Rydberg原子在暴露于不同种类的电磁场时以不同方式反应的能力。

　　Swindell解释说：“这些原子在激发的方式时起作用，以至于我们可以确定这些原子周围的电场是如此强大，以至于我们实际上认为量子现象学可以用来充当接收器。”“与其命名 - 您没有命名，而是您的鞭子天线，从HF区域天线到3英尺，5英尺，10英尺10英尺的鞭子天线粘在车辆上，我们认为我们可以摆脱更大的鞋盒大小的东西。”

　　C5ISR中心可能很快证明了量子感应能力。

　　“一年中一些Rydberg系统可能会进行一些演示；但是，随着我们继续投资于这项技术，我们将保持谨慎的乐观，以使其成为最终的战术形式。”

　　但是，Swindell提供有关潜在示范的任何细节还为时过早。他说：“目前，我们没有任何坚实的东西。我们一直在寻求为士兵展示能力。每当我们拥有一项技术时，我们相信足够远，足以将士兵带给士兵，并让他们触摸和玩耍，将其打开并利用它，我们会尽力而为。”

　　如果发生示威活动，他们将紧随去年年初举行的陆军研究实验室示范之后。陆军宣布说，该实验室通常称为ARL，使用Rydberg传感器分析“射频和现实世界的全部频谱，为士兵通讯，频谱意识和电子战的新潜力释放了新的潜力。”

　　ARL的量子传感器将射频频谱从零频率到20GHz采样，并检测AM（振幅调制）和FM（频率调制）无线电，蓝牙，Wi-Fi和其他通信信号。该系统使用激光束在微波电路上方创建高度激发的Rydberg原子，以在测量的频谱部分中提升和回家。Rydberg原子对电路的电压很敏感，从而使该设备可以用作射频频谱中各种信号的敏感探针。

　　“所有先前关于Rydberg原子传感器的证明只能感觉到RF频谱的小而特定的区域，但是我们的传感器现在首次在广泛的频率范围内连续运行，” ARL的研究人员凯文·考克斯（Kevin Cox）解释说，在新闻稿中，ARL的研究人员属于美国陆军战斗能力开发命令（DEVCOM）。“这是迈向证明量子传感器可以为我们的士兵提供一套新的和主导的能力的重要一步，这些士兵正在越来越复杂的电磁战斗空间运作。”

　　Rydberg Spectrum Analyzer有可能在灵敏度，带宽和频率范围内超过传统电子产品的基本局限性。因此，该实验室的Rydberg Spectrum Analyzer和其他量子传感器有可能解锁陆军意识，电子战，传感和通信的新型陆军传感器，这是陆军现代化策略的部分。

　　Swindell在C5ISR中心的团队并未直接参与ARL的Rydberg传感器研究，但是两个组织确实共享信息，有时是资源。他说：“ ARL是量子计算以及量子通信的主要支持者。他们意识到我们的努力。我们正在跟踪他们的努力。”他补充说，C⁵ISR中心可能会有机会从基础研究领域过渡到应用或高级研究或高级研究或高级技术开发。

　　C5ISR中心还与其他服务部副部长办公室以及国防高级研究项目局（更名为DARPA）合作。DARPA的量子孔径程序还可以与Rydberg传感器一起使用。根据DARPA网站，该计划的目标是开发与经典接收器相比，具有更高敏感性，带宽和动态范围的未来国防部任务的便携式和定向射频接收器。

　　此外，该机构在9月宣布，八支团队将研究其新技术原子蒸气科学（Savant）计划，该计划旨在克服使用复杂的激光冷却能力来使量子技术工作。该计划的网站解释说，Savant计划将重点介绍三种方法：Rydberg电视法，矢量磁力测定法和蒸气量子电动力学。

　　Swindell指出，在战场上，量子系统的极端冷却是不切实际的。

　　他说：“我们正在寻找在室温下或室温接近的东西。为公平地说，陆军确实具有冷却的系统；但是，这不是我们的首选。像Rydberg这样的系统不需要冷冻冷却。”

　　大小也是一个重要因素，但就许多量子系统而言，它仍然是一个挑战。他宣称：“我们当然不想发展一个能力，要求我们的士兵带着18轮。这不会浮出水面。”“我们不想出现像大学迷你炸药那样适合的东西，而是在一辆车上，因为这对我们没有帮助。但是，我们确实必须就我们将需要的系统在战术上相关的方式提出一些现实的期望。”

　　在追求鞋盒大小的量子传感器时，C5ISR团队实际上取出了磁带措施。在查看我们平台上的某些系统时，我和一些人都采用了磁带措施，测量了我们的地面车辆的不同组件以及我们的某些飞机。我们相信，围绕鞋盒尺寸的某些东西可以使我们能够将目前的接收能力带入我们的现有技术中，这可以使他的销售能力融为一体。

　　Swindell说，量子传感器作为收音机或频谱检测器的接收器提供其他好处。他阐述说：“根据我们进行的通信，量子物理学的使用确实与寻找一种真正非常微弱的信号的方法有关，以便您也许可以从更远的距离中检测到敌人。”“您可以检测到可能会从更远处使用这些系统的蓝色（友好）力。也许它们甚至可以降低电源，而不必那么大声才能使我能够检测到它们，只要我们知道我们在寻找什么。”

　　C5ISR中心的研究主要关注信号接收，但量子技术最终也可能对信号传输有益。Swindell表示：“在这个关头，我要说的是，我们的量子传感器努力纯粹是基于接收领域的；但是，我们绝对正在调查我们可以在传输方面做什么，以在下一步迈向未来的下一步。”