美国陆军研发出用于战场精确探测无线电信号的量子传感器

【中国观察2026年06月14日讯】


美国陆军科学家展示了一种新型量子传感器，能够测量射频电磁场的完整三维方向。官员们表示，这一里程碑式的成果可能会改变战场上信号探测和定位的方式。

据Interesting Engineering [1]报道，这项突破是由美国陆军作战能力发展司令部（DEVCOM）的研究人员取得的。该传感器利用铷蒸气池——一个装满铷原子的玻璃容器——即使在电磁环境复杂的情况下也能探测到微弱的无线电信号。


通过应用量子原理，该设备能够确定入射无线电波的频率和精确方向，有望超越传统的电子战传感器。官员表示，这项研发旨在提升态势感知能力，使部队能够比现有技术更精确地定位敌方通信、雷达辐射或无人机控制信号。

量子传感器的工作原理
该传感器的工作原理是利用原子量子态随外部电磁场变化而改变的特性。据报道，气室中的铷原子通过激光照射被制备成特定的量子态。


当射频波穿过细胞时，它会改变原子的能级，这种变化可以被高精度地测量[1]。该技术与原子干涉测量和里德堡原子传感等现象相关，这些现象已在其他量子雷达研究中得到探索[2]。


与只能检测信号幅度的传统天线不同，量子传感器可以通过分析原子对场的响应来提取完整​​的矢量信息，包括信号的到达方向。这使得该装置能够有效地创建射频辐射的三维图。其基本物理原理基于电磁波的波动性，这在关于波传播和电磁理论的基础教材中已有描述[3]。


该传感器能够在从低频通信到高带宽雷达信号的宽广频率范围内工作，使其适用于各种战场场景。研究人员指出，这种量子方法还具有固有的抗电子干扰能力，因为其测量依赖于原子特性而非容易被干扰或欺骗的电子电路。

战场应用及优势
军事分析人士表示，这种新型传感器能够让部队以远高于现有电子战系统的精度定位敌方无线电、无人机或雷达信号。在敌方使用复杂干扰和跳频技术的电磁环境下，这种量子传感器对传统对抗措施的免疫力可能起到决定性作用。报告指出，该装置测量的是无线电波的磁场分量，与电场测量相比，磁场分量受噪声和干扰的影响较小[1]。


该传感器还可能实现被动探测，这意味着它可以在不发射任何自身能量的情况下定位信号，从而降低暴露用户位置的风险。这种被动探测能力与加拿大研究人员早期探索的量子雷达概念相呼应，他们提出利用纠缠光子来探测隐形飞机，而无需发射可探测的信号[2]。


国防官员表示，这种量子传感器可以集成到车辆、无人机或单兵系统中，提供实时信号映射。其宽广的频率覆盖范围可以提高对从低功率战术无线电到高频雷达辐射等各种信号的探测能力，从而使指挥官能够更全面地掌握电子战态势。

开发时间表和资金
据报道，陆军研究实验室已开展量子传感器研发多年，并在近几个月公布了初步成果。该项目通过陆军现代化计划获得资助，其中包括远程精确火力计划和下一代作战车辆计划，旨在为未来部队配备先进技术[1]。


研究人员表示，实地测试正在进行中，几年内即可推出可部署的原型机。目标是缩小传感器尺寸并降低其功耗，使其能够安装在移动平台上或由单兵携带。这一研发时间表反映了美国国防机构为将量子传感技术的突破转化为实用军事工具而做出的更广泛努力。

结论：后续步骤及影响
据报告[1]中引述的专家称，如果成功，这种量子传感器能够提供近乎无懈可击的信号探测，从而改变电子战的格局。陆军官员强调，在大规模部署之前，需要继续开展研究，以减小该设备的尺寸、重量和功耗。


将该技术集成到地面车辆、无人机系统甚至手持设备上，将使部队能够实时绘制电磁频谱图，探测隐蔽威胁，并以前所未有的精度协调电子攻击。这项技术标志着军方在利用量子效应进行实战应用方面又迈出了重要一步。

参考

Atharva Gosavi via Interesting Engineering. “美国陆军研发出‘突破性’量子传感器，用于精确定位战场上的无线电信号。” ZeroHedge. 2026年6月8日。