Page 190 - 当代控制理论及应用技术概论

当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

目前量子密码是目前最具有实用性的量子技术。将量子定位系统与量子密
码技术相结合，扩展研发系统的功能，改善系统的安全性与抗干扰性。这对于军
用安全电子以及电子对抗装备意味着创新的实现。同时作为一种全新的交叉领域
的产物，针对量子定位系统技术的深入研究和实际系统研制，将大力促进我国在
量子领域、激光通信等相关学科的快速发展。

（五）量子传感技术
1. 量子传感器及其特性
（1）量子传感器

量子传感器是利用量子信号对环境变化的极高敏感性，得到高灵敏度和测
量精度的新型传感器。量子传感器可以观察到光子相位的微小变化，并通过量子
态的调控高度压缩光场固有的散粒噪声，从而实现接近于海森堡测不准原理（物
理学要求的测量极限）量级的观测。
（2）量子传感器的特性

传感器的性能品质主要从准确度、稳定性和灵敏度等方面加以评价。结合
量子传感器的自身特点，可以从以下几个方面来考虑量子传感器的性能：
①非破坏性

在量子控制中，由于测量可能会引起被测系统波函数约化，同时，传感器
也可能引起系统状态变化，因此，在测量中，要充分考虑量子传感器与系统的相
互作用。因为量子控制中的状态检测与经典控制中的状态检测存在本质上的不同，
测量可能引起的状态波函数约化过程暗示了对状态的测量已经破坏了状态本身，
因此，非破坏性是量子传感器应重点考虑的方面之一。在进行实际检测时，可以

考虑将量子传感器作为系统的一部分加以考虑，或者作为系统的扰动，将传感器
与被测对象相互作用的哈密顿考虑在整个系统状态的演化之中。
②实时性

根据量子控制中测量的特点，特别是状态演化的快速性，使得实时性成为
量子传感器品质评价的重要指标。实时性要求量子传感器的测量结果能够较好的
与被测对象的当前状态相吻合，必要时能够对被测对象量子态演化进行跟踪，在
设计量子传感器时，要考虑如何解决测量滞后问题。
③灵敏性

由于量子传感器的主要功能是实现对微观对象被测量的变换，要求对象微

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