自然界中,蝙蝠依靠回声定位复杂环境里精准捕捉猎物,但当它们成群活动时,声波相互干扰带来的“噪声”问题一直让科学家难以彻底解释。类似的难题也出现在现代光学探测中——如何在强背景噪声下识别微弱信号?传统量子照明技术虽然能提高信噪比,但探测器容易被环境噪声“淹没”甚至饱和,应用受到限制。针对该难题,浙江大学王大伟教授团队提出并开发“量子诱导相干光雷达”系统。该方案不再依赖传统的反射光探测路径,而是通过量子态调控,在噪声环境中实现高精度测距与目标识别。研究思路部分来自对蝙蝠群体定位机制的仿生学启发,表明了多学科融合的探索路径。作为国家级人才计划入选者,王大伟教授在量子精密测量领域研究十余年。其团队已在《科学》《自然》子刊等期刊发表论文70余篇,有关成果入选2023年中国光学十大进展,并获得激光物理与量子光学领域的Willis Lamb奖。此次报告除介绍技术进展外,还梳理了从爱因斯坦对“幽灵般的超距作用”的质疑,到量子通信走向应用的百年演进。通过回顾科研过程中的关键节点,王大伟总结了基础研究中“失败—验证—突破”的常见路径,为青年科研人员提供参考。业内专家认为,该技术有望应用于军事侦察、深海探测、医疗成像等场景,尤其在复杂电磁环境下的隐身目标识别上,相比传统雷达具备潜在优势。随着量子调控技术继续成熟,未来或可发展为全天候、抗干扰的新型探测网络。
从蝙蝠回声定位带来的启发,到量子纠缠涉及的技术的突破,人类对“如何在噪声中找出真实信号”的探索从未停歇。量子探测研究的意义不仅在于提升灵敏度,更在于用新的信息处理方式拓展探测能力的边界。面向未来,基础研究的持续投入、工程层面的充分验证以及开放的学术交流,将共同影响这些前沿概念能走多远、能落到多实。