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

的收敛性。

第二节 量子控制技术在航天领域中的应用

一、空中和太空中的量子技术

尽管量子技术具有广阔的潜力和真正的转型愿望，但由于其复杂性，非专
业人士仍然对它知之甚少，其重要性经常被夸大和炒作。目前，主要处于实验室
阶段，技术成熟度水平较低，这使得对未来效用、能力或其未来将发挥的作用的
现实估计变得复杂。

（一）量子雷达
量子雷达是一种量子成像系统，其工作原理类似于经典雷达。从理论上讲，
它具有各种优点，例如，更高的抗噪性、隐身性（极低的强度，因此检测概率低）
和可能的目标识别。量子激光雷达（光探测和测距）的原理已经在实验室中成功

演示。然而，对许多类型的地面雷达至关重要的微波技术目前似乎不可行。尽管
如此，天基量子激光雷达在光学系统中的应用在中长期内仍然是可行的。相反，
更精确的量子或光学原子钟可以提高当前雷达和电子战系统的性能。
（二）自由空间量子通信

自由空间量子通信将成为未来量子互联网的重要渠道，并将导致量子通信
资产在空中和太空中的更高存在。在未来 5 年内，自由空间量子通信不太可能成
为军事或政府卫星通信服务的一部分，因为它的实施需要新的基础设施和更多的
投资。此外，目前的性能对于实际使用来说太低了，量子网络的低密度使其非常

脆弱。然而，量子通信仍将出现在航空航天领域，主要用于研发、概念验证演示
和实验性（主要是商业应用）。
（三）量子存储器
随着可靠的量子存储器和高速量子光学器件的到来，情况将发生变化。然后，

具有重要空间存在的量子互联网可能会在 2030 年之后开始建立。未来，有机会
在存在重大技术重叠的情况下，通过激光通信实现量子通信。激光通信将提供由
量子通信保护的高速数据传输。量子密码学目前被认为是后量子密码学的二次开
发工作。后量子密码学是当今的首选解决方案，因为它可能只是一个软件更新，

具有更短的部署时间，并且可以使用当前的经典网络或互联网基础设施。

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