美初创公司获种子轮融资推进量子增强型卫星成像技术研发
领先一步获得每天防务情报和智库报告,请加入文末知识星球!据海外防务媒体(原文链接和对我们的启示请见文末)1月20日报道,美国初创公司Diffraqtion宣布获得420万美元的种子前(pre-seed)融资,用于推进其核心产品——“量子照相机”(Quantum Camera)技术的研发。这笔资金由风险投资与美国国防高级研究计划局(DARPA)的“小企业创新研究计划”(SBIR)第二阶段直接合同共同组成。值得注意的是,该DARPA合同具有明确的战术指向性:重点聚焦于监测和表征地球拥挤轨道上的空间目标。Diffraqtion公司作为麻省理工学院(MIT)和马里兰大学相关实验室的衍生企业,其技术根基源于量子光学与光子学领域长达数载的学术积累,现已步入从实验室向近地轨道部署的转进期。目前,全球空间态势感知(SSA)正面临前所未有的挑战。随着低轨卫星星座的爆发式增长以及轨道碎片的日益积聚,传统的光学成像手段在分辨极小尺度物体及捕获超高速移动目标时,受限于衍射极限和感光灵敏度的物理天花板,往往需要体积庞大且造价昂贵的重型卫星平台作为支撑。Diffraqtion公司提出的量子照相机方案,通过在量子层面操控光子信息,旨在从根本上打破传统光学传感器的性能限制。这种量子使能(Quantum-enabled)的成像技术能够显著提升空间物体的识别精度和处理速度,同时大幅降低硬件平台的体积要求。这也意味着,未来通过部署低成本的小型卫星群,即可实现目前只有大型旗舰级卫星才能具备的高分辨率空间监控能力。在获得本轮融资之前,Diffraqtion已经在美国国防部(DoD)及相关航天竞标中初露锋芒。该公司不仅在SLUSH 100创业大赛中拔得头筹,还获得了TechConnect颁发的“最佳空间创新奖”。目前,该公司正参与美国太空军(US Space Force)的“阿波罗加速器”(Apollo Accelerator)计划,该计划专门支持具有军民两用潜力的早期航天技术。根据披露的时间表,Diffraqtion计划于2026年初联合加州大学天文台开展地面“对天”演示,验证其量子成像系统的实际效能。这将是该技术迈向实战化的关键一步。后续的太空在轨测试虽然尚未披露具体日期,但该技术的成熟将直接影响未来美国在拥挤轨道环境下的资产保护与情报获取能力。除军事用途外,Diffraqtion还将其量子成像技术的前景扩展至地球观测(EO)领域。在环境监测、精准农业以及灾后快速响应等应用中,量子照相机的高灵敏度和高刷新率特性能够捕捉到传统遥感技术容易忽略的微弱信号。尽管这些应用目前尚处于早期规划阶段,但DARPA与太空军的深度介入,已充分说明美方正试图利用量子光学领域的领先优势,构建一套更高效、更廉价、更具威慑力的下一代空间监视网络。这不仅是一次商业融资事件,更是美军在量子科技与航天情报交叉领域占据战略制高点的又一具体动作。Diffraqtion公司研发的“量子照相机”并非传统摄影技术的增量式改良,而是一场基于量子光学原理的范式革命。该技术的核心在于利用单光子探测精度和量子关联成像(Ghost Imaging,亦称鬼成像)的衍生架构,解决传统成像系统在极低照度和强背景噪声环境下的成像难题。在空间态势感知任务中,远距离目标往往只表现为极微弱的光信号,传统光学传感器受限于热噪声和暗电流,难以在短时间内获得高信噪比的图像。而量子照相机通过量子光子计数和时间关联测量技术,能够从背景噪声中精准剥离出目标反射的光子信息。这种基于光子统计特性的成像模式,使其在捕获快速移动的卫星碎片或秘密机动的航天器时,具备了超越衍射极限的潜在分辨能力。在硬件实现层面,该量子成像系统集成了先进的集成光子电路(PIC)和量子传感器。与目前动辄数吨重的军用光学侦察卫星不同,量子照相机的光学前端可以通过相干探测和非经典光源的辅助,实现在更小口径下获得更高空间分辨率的目标。这意味着,原本需要直径数米的主镜才能识别的轨道特征,未来可能仅需纳米量级的量子增强型传感器即可实现。这种平台的小型化特性是革命性的:它允许将高精度成像仪集成到立方星(CubeSat)或小型机动平台中。DARPA之所以通过SBIR第二阶段合同对其注资,正是看中了这种“小平台、大能力”的潜力。在近地轨道日益拥挤的背景下,能够快速、低成本部署的量子监控节点,将极大增强美军对特定轨道区域的实时监控强度。另一项关键技术是量子增强的数据处理能力。传统高分辨率成像会产生海量原始数据,给卫星下行链路带来巨大压力。量子照相机在采集阶段即对光子信息进行了某种形式的“量子压缩”或特征提取。利用光子间的纠缠或关联特性,系统可以在不需要完整记录每一个像素点强度的情况下,重构出物体的几何轮廓和动态矢量。这种技术不仅降低了对机载存储空间的要求,还通过量子算法提升了目标表征(Characterization)的自动化水平。例如,当一个不明航天器在轨道上进行微小姿态调整时,量子照相机能够通过光子轨迹的微弱扰动,比传统设备更早地感知其机动意图。此外,该系统在光电转换效率和抗干扰性上具有显著优势。由于量子探测器对光子的响应接近物理极限,它在阴影区成像或利用散射光成像方面表现优异。在复杂的太空背景环境下,如面对太阳强光干扰或目标处于地球阴影时,量子照相机的动态范围远超目前的CMOS或CCD传感器。这种全天候、全相位的光学感知能力,是未来实现“轨道透明”的核心技术支撑。Diffraqtion公司目前正致力于将复杂的实验室量子光学台面设备微缩化为抗辐射、抗振动的宇航级载荷,其在光子芯片封装和低温超导探测器(如适用)的小型化方面所取得的突破,将直接决定该装备的列装进度。Diffraqtion公司的未来发展路径呈现出明显的“双轨制”特征。短期内,其主要方向是完成从地面模拟到近地轨道验证的工程跃迁,特别是在美国太空军框架下,实现量子照相机在空间碎片追踪和敏感载荷监控中的实战化演示。中长期来看,随着量子芯片技术的进一步成熟,该系统将整合进美军的“混合架构”卫星网络中,作为常规光学载荷的强力补充,甚至可能催生出一种全新的“量子情报搜集”星座。同时,该公司还将探索量子成像与边缘人工智能(Edge AI)的深度融合,实现在卫星终端即时产出量子增强型分析报告,以应对瞬息万变的轨道冲突场景。Diffraqtion的技术动向揭示了美军在量子科技实战化应用上的新策略:即避开尚不成熟的全通用量子计算,优先推进量子感知(Quantum Sensing)在航天领域的落地。这启示我们,量子光学不再仅仅是前沿物理实验,它正迅速转化为改变战场透明度的不对称优势工具。我们应高度关注量子关联成像在超远距离、超高速度目标识别中的战术潜力,特别是在突破传统光学衍射极限和反侦察干扰方面。必须加快自主量子成像芯片及单光子探测阵列的工程化进程,确保在下一代空间态势感知体系的构建中,不仅具备“看得见”的能力,更具备在量子层面“看得清”的技术底牌。
“80%以上的情报可从公开来源获得!” (OVER 80% OF INTELLIGENCE COMES FROM OPEN SOURCES!)——美国中央情报局前局长 Allen Dulles
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