量子科技影响军事斗争

量子成像技术对反隐身作战极为有利

加拿大开发的量子隐身服

众所周知，量子技术已成为本世纪可能改变世界的先进技术之一，其在加密通信、超高速运算、定位导航等领域的应用前景极为广阔，势必会对未来战争形态及作战方式产生重要影响。

支撑技术飞跃

所谓量子只是数学概念，一个事物若存在不可分割的最小基本单位，那么最小的单位就称为量子。简而言之，量子就是以分立形式而存在的微观物质及其运动。人们常讲的量子力学，就是用来描述微观世界的基础理论。量子力学的概念，最早由德国科学家普朗克1900年提出。到上世纪30年代，人类已能利用量子力学的理论，对微观世界大部分现象做出定量描述。因此，量子力学被科学界公认为与相对论并称的现代物理学两大基础理论。近年来，量子的概念被炒得火热，原因是上世纪80年代后，量子力学与信息科学交叉，产生了量子信息技术，这就相当于为信息科学提供了新框架，以解决传统信息科学中的难题。

量子技术的应用方向主要在量子计算、量子通信、量子成像，在军事方面拥有巨大潜力。普通计算机中的2位寄存器，在某一时刻仅能存储4个二进制数中的一个，而量子计算机中的2位量子位寄存器，可同时存储这4种状态的叠加状态，这样就可实现高效率的并行计算操作。在军事领域，凭借超强的计算能力，量子计算机极有可能使目前各种主流的军事加密体系形同虚设。目前的主流加密手段是基于复杂的数学算法实现的，经典加密算法随着密钥位数上升，解密时间往往呈指数级增长。像当前主流RSA加密，若使用经典计算机算法可能需要数亿年，但若有量子计算机参与的话，解密时间会大幅缩短。量子计算机也可以在指挥控制系统中发挥重要作用，它可以处理分析海量的战场情报，其对信号和图像中的特征进行过滤、解码、关联和识别的能力，有助于己方全面掌握战场态势。

量子通信是以研究量子保密通信、量子密集编码等为主的量子信息传递通信手段。量子通信不是依赖数学加密的复杂计算来达到安全加密，无法通过数学方法来破译，这就实现了基于原理上绝对安全的加密通信，目前已实现洲际量子密钥分发；量子密钥分发，是将已实现的量子通信应用利用量子态搭载随机数密钥，将密文和密钥分别从经典信道和量子信道传送给接收者，实现密文保密的作用。量子密钥在形式上是一串和明文等长的随机数，利用随机数密钥加密的密文也属完全随机数，当密钥未知时，采用任何计算方式都无法推导出明文。由于量子态一旦被测量，它的状态就会发生变化，所以每个量子密钥只能被正确读取一次。目前，尚无任何一种手段能在不破坏量子密钥本身携带信息的情况下，将密钥信息复制下来。因此，即使密文被截获也不会导致明文被破解，确保了信息安全。

量子成像的应用前景，包括幽灵成像和量子照明两个方向。幽灵成像，是利用光的独特量子特性，使用非常微弱的照明光束来探测远处难以发现的物体，其光束也可穿透大气中烟雾和云层之类的遮蔽物。它只需要一个光源发射两束光，其中一束被观测物体反射出去，另一束会在自由空间传播，将两束光的光强信息进行对比，便可观测到物体的图像。一般情况下，只要成像光能照射到的地方都可以被成像；量子照明的突出特点是，在探测目标时，具有比非量子设备更大的信噪比。应用这种技术的量子雷达，在探测高噪声背景下的隐身飞机等低反射率目标时，会有较好的效果。

争夺“新高峰”

尽管人类对量子技术的探索和应用尚处于初级阶段，但军事强国已为争夺“新高峰”而不遗余力。

美国军方把量子科研项目命名为“袖珍曼哈顿”，意在比拟二战开发核武器的庞大工程。目前，美国是全球数一数二的量子技术投资者，联邦政府搭建起相关研究的“三支柱”，在民用、国防和情报机构之间分配国家投资。美国国防部高级研究计划局（DARPA）正在实施神秘的ACES项目，旨在开发体积更小、更稳定可靠的量子时钟，将其集成到卫星、飞机、无人机等平台上，获得近乎实时的全球感知、定位和打击能力。目前，DARPA已将量子时钟的体积缩小到鞋盒大小。

英国政府也发布了《国家量子战略》，对发展量子技术和抢占全球领先地位进行规划，在量子计算、传感器和授时、成像和通信领域开辟市场，并在整个量子及相关供应链中具有明显优势。未来10年，英国政府将投入25亿英镑，并引入10亿英镑私人资本，推动量子技术发展。

加拿大在量子技术领域也是先行者。2011年，D-Wave公司发布第一款商用量子计算机“DWaveOne”，采用128量子比特的处理器，理论运算速度远超当时超级电子计算机。去年，加拿大宣布启动《国家量子战略》，以研究、人才和商业化为支柱推进量子技术研究。

澳大利亚也在去年出台《国家量子战略》，提出到2045年通过构建繁荣且可靠的量子生态系统，将澳打造为全球量子技术领导者，实现国内量子行业59亿澳元产值，提供1.94万个就业岗位。

李文敏