【中国观察北京时间2026年06月22日讯】一种全新的量子射频（RF）系统，可能在受干扰环境中超越传统天线的效能。这项技术利用原子作为主要感测介质，以雷射监测无线电波如何扰动原子，以减少对传统射频前端元件的依赖，适应当今“更容易被干扰、被伪造、被遮蔽或被淹没”的对抗性环境。
大多数人将量子技术与未来电脑联想在一起，但总部位于科罗拉多州的Infleqtion公司却押注于，第一个能真正应用于现实世界的重大量子技术突破，或许将发生在射频（RF）感测领域——也就是支撑GPS、雷达、无线通讯、航空导航与军事侦察的核心技术。
该公司近期发布了一种基于原子的新型无线电讯号侦测方法，并将其命名为“量子频谱”（Quantum Spectrum）技术平台。这项技术有望在未来取代传统天线系统的部分组件。
值得关注的是，这项新方法出现的时机，正值全球无线电环境变得日益混乱之际。
“各国政府都依赖射频讯号来进行导航、通讯、威胁侦测、货物运输、空域管理，以及关键基础设施的运作。而如今，这些讯号比以往更容易被干扰、被伪造、被遮蔽或被淹没。”Infleqtion团队指出。
传统射频系统依赖天线与电子硬体，通常只针对有限的频率范围进行最佳化，迫使工程师必须为不同频段建立独立的系统。这带来了设备尺寸、功耗与可靠性方面的挑战，在对抗性环境中尤为突出。
Infleqtion声称，其新方法透过将原子本身作为感测器，有望绕过上述诸多传统系统的限制。
激发态原子成为探测器这套系统的核心是“里德堡原子”（Rydberg atom）——一种电子被雷射激发至极高能量状态的原子。在这种状态下，原子对包括无线电波在内的微波（Microwave）与无线电场变得极为敏感。
这套系统不依赖传统金属天线来捕捉讯号，而是以雷射监测入射无线电波对原子造成的扰动，再将这些扰动，转换为可进一步推算讯号的频率、方向与强度等资讯。
这一构想并非全新概念。多年来，物理学家一直在实验室中研究“里德堡原子微波感测”（Rydberg Rydberg Microwave Sensing）技术，因为里德堡原子天然能与极宽频率范围的电磁场相互作用。
然而，要将这一量子现象转化为能在受控实验室条件以外使用的耐用硬体，至今仍困难重重。量子系统对热能、杂讯与环境干扰高度敏感，如何打造一款能在真实环境中部署、尤其是在军事环境中存活的便携式接收器，始终是重大工程挑战。
据Infleqtion的研究人员介绍，其“量子频谱”平台以三步骤量子感测流程取代传统射频前端硬体：
首先，雷射将原子激发至里德堡态； 接着，入射无线电波直接与这些原子相互作用； 最后，光学系统读取原子的微小变化，并将其转换为可用的射频资讯。
由于原子本身充当感测介质，理论上同一台接收器便能覆盖从兆赫兹（MHz）到太赫兹（THz）的庞大频率范围，无需配备多套天线系统。
这项宽频能力是最重要的技术主张之一，因为传统接收器在尝试同时监测频谱多个部分时往往力不从心。基于原子的系统在原理上能以单一（有效接收）孔径（single aperture）侦测跨越极宽频率范围的讯号。“在天线难以胜任的情况下，原子感测器仍可能发挥作用。”研究人员补充道。
Infleqtion团队认为，这将有助于更早发现威胁、在干扰环境中提升性能，并改善对被遮蔽讯号或欺骗性讯号的识别能力。
从军事野外测试到AI“调谐”的量子接收器目前，该公司正透过美国、英国与澳洲的多项政府资助计划对这项技术进行测试。“我们正在建造原型机、进行野外试验，并针对真实环境部署强化这些系统。”研究人员表示。
在美国，研究人员正与陆军研究实验室合作，推进名为“鲁棒积体量子电磁接收器”（Robust, Integrated Quantum Electromagnetic Receiver，简称RIQER）的项目，目标是打造一款可运输的量子射频系统，供士兵在GPS讯号不可用或遭受攻击的环境中使用。
在英国，该公司主导“量子测向”（Quantum Direction Finding，简称QuDiFi）项目，旨在精确识别无线电讯号的来源方向，从而改善远距导航与讯号追踪能力，尤其是在传统天线体积过大而难以部署的低频段。
与此同时，在澳洲，Infleqtion正在研发“量子优化宽频里德堡原子”（Quantum-Optimized Broadband Rydberg Atom，简称QOBRA）接收器，将量子感测与AI算法相结合，自动“调谐”（Tuning）雷射与系统参数，以最佳化灵敏度与即时频宽。
[注：在量子射频中，AI“调谐”（AI-tuned，AI自动调整）是指，透过AI控制雷射的波长、强度或副载波，进而改变里德堡原子的能级分裂（EIT，电磁感应透明效应），以适应不同的入射微波频率。]
该公司也在着力解决量子技术面临的最大难题之一：体积问题。许多量子系统依赖庞大的雷射与光学硬体，在实验室以外难以实际应用。Infleqtion表示，积体光子学（Integrated Photonics，晶片级光子学）技术有望大幅缩减硬体尺寸——据公司估计，目前量子系统超过九成的体积与成本均来自雷射与光子学元件。
从无GPS导航到电子战尽管围绕“量子频谱”技术平台有诸多大胆的说法，但要用原子取代传统电子接收元件中的部分感测功能，仍有若干重要问题尚未解决。
该公司已展示原型机并取得政府资助，但尚未公开证明基于原子的接收器在真实条件下能稳定超越传统射频系统。此外，科学界研究里德堡原子感测已有多年，此次最新发布更像是一次商业化推进，而非全新的科学突破。
技术层面同样存在待克服的障碍。量子感测器灵敏度极高，但由于振动、热能、环境杂讯以及雷射系统的复杂性，在实验室以外维持稳定性仍十分困难。
因此，“量子频谱”技术平台目前仍属于雄心勃勃的早期技术，但若能成功落地，其潜在影响力毋庸置疑。潜在应用领域涵盖无GPS导航、抗干扰通讯、无人机侦测、电子战及下一代电信技术。