中国科大在量子激光雷达系统研究方面获得重大突破

8月19日，据中国科学技术大学消息，该校薛向辉教授领导的激光雷达团队在量子激光雷达系统研究方面取得了重大进展，首次提出了基于上转换量子干涉原理的测风激光雷达理论，并基于这一理论创新成功研发了样机。

这一成果于今年8月15日发表在国际顶级期刊《ACS Photonics》上。

“看得远、看得细，测得快、测得准”是激光雷达追求的目标。单光子激光雷达相比传统激光雷达实现了单光子灵敏度的探测，性能有了极大的提升。然而，利用更多量子精密测量原理的量子雷达理论仍处于发展阶段。

自1987年双光子（HOM）干涉被发现以来，HOM干涉已成为区分量子现象与经典物理学的关键基石，标志着量子探索新时代的到来。薛向辉课题组利用HOM干涉和高阶量子擦除使得来自不同光源的独立光子展现出量子干涉现象，并基于该理论开发了一种基于上转换探测器的双光子干涉大气激光雷达系统。

这种方法具有单光子灵敏度、高量子效率、大检测带宽和多波长适用性。该量子雷达系统不仅解决了超高速目标连续检测中弱信号的高采样率和大数据存储量问题，为实现高达数十公里/秒的超高速连续速度检测铺平了道路，还比现有激光雷达系统高7倍的探测灵敏度。

目前，该雷达系统已经实现了光纤集成和紧凑化，未来可能应用于连续遥感测量超高速移动软硬目标。