[防務(wù)內(nèi)情網(wǎng)2022年11月28日?qǐng)?bào)道] 隨著五角大樓不斷投資新技術(shù)以保持對(duì)對(duì)手的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)，美海軍正在探索量子技術(shù)，以提供新的作戰(zhàn)能力，包括量子傳感、量子計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信。

盡管量子技術(shù)還遠(yuǎn)不成熟，但位于華盛頓特區(qū)的海軍研究實(shí)驗(yàn)室一直肩負(fù)著加快量子研究發(fā)展的任務(wù)。美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)研究副主任杰拉爾德·博爾蘇克表示，全球正處于“量子力學(xué)的第二次革命”。

博爾蘇克在接受Inside Defense采訪時(shí)表示，量子力學(xué)的進(jìn)步將在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生影響，并將直接應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，特別是在傳感器、安全通信、網(wǎng)絡(luò)以及量子計(jì)算等方面。

博爾蘇克稱，海軍研究實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)是量子技術(shù)的四個(gè)主要研究領(lǐng)域，即量子計(jì)算、傳感器、網(wǎng)絡(luò)和導(dǎo)航。

量子計(jì)算是五角大樓范圍內(nèi)的優(yōu)先事項(xiàng)，國(guó)防部將其視為快速防御實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)備的重點(diǎn)之一，該儲(chǔ)備旨在通過(guò)投資于整個(gè)聯(lián)合部隊(duì)具有適用性的項(xiàng)目來(lái)填補(bǔ)能力差距。

在20世紀(jì)下半葉，由量子位組成的量子計(jì)算機(jī)成功生產(chǎn)，影響大數(shù)的因式分解，有了這種能力，依賴于大數(shù)因式分解的加密代碼就得以破解。這引起了國(guó)防部對(duì)量子計(jì)算投資的極大興趣，并意識(shí)到除了破解代碼之外，量子計(jì)算還有很多其他用途。

海軍研究實(shí)驗(yàn)室不制造量子計(jì)算機(jī)，但它開(kāi)發(fā)了可以應(yīng)用于量子計(jì)算工具的新算法。

博爾蘇克說(shuō)，海軍研究實(shí)驗(yàn)室的算法開(kāi)發(fā)重點(diǎn)之一是了解腐蝕和限制腐蝕的機(jī)制。腐蝕是海軍面臨的一個(gè)主要問(wèn)題，因?yàn)樵陂L(zhǎng)期部署期間，艦艇持續(xù)暴露在鹽水中會(huì)不斷產(chǎn)生銹蝕。腐蝕是一種電化學(xué)過(guò)程，它依賴于電解質(zhì)中的離子擴(kuò)散，因此模擬這些類型的分子相互作用的能力可以獲得有關(guān)如何更好地設(shè)計(jì)和理解腐蝕機(jī)制、反應(yīng)如何開(kāi)始，反應(yīng)如何終止以及反應(yīng)是什么的新信息。

另一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是量子傳感器，量子傳感器已經(jīng)表現(xiàn)出了“非常重要的能力”。

根據(jù)美國(guó)會(huì)研究服務(wù)局5月的一份報(bào)告，量子傳感在傳感器中使用了量子物理學(xué)原理，可以提供替代性定位和導(dǎo)航選項(xiàng)，以使服務(wù)在被GPS拒止的環(huán)境中繼續(xù)運(yùn)行。若要部署量子傳感器，海軍還需要在它們的尺寸、重量、功率和魯棒性方面進(jìn)行研究。這些挑戰(zhàn)是海軍必須要克服的，然后才能進(jìn)行能力演示，例如磁力計(jì)和重力場(chǎng)傳感器，而將其應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)上是一個(gè)挑戰(zhàn)，尤其是對(duì)于魯棒性而言。

海軍研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，一些量子傳感器有可能在不久的將來(lái)投入部署，更多細(xì)節(jié)尚未披露。

最終，量子技術(shù)可能會(huì)在五角大樓努力將所有傳感器、武器和通信設(shè)備連接成稱為“聯(lián)合全域指揮和控制”的整個(gè)服務(wù)中發(fā)揮作用。

根據(jù)博爾蘇克的說(shuō)法，量子時(shí)鐘（一種提供精度時(shí)間的原子鐘）的進(jìn)步對(duì)于聯(lián)合全域戰(zhàn)至關(guān)重要，因?yàn)橛?jì)時(shí)是通信中的一個(gè)重要元素。

博爾蘇克表示：“使用量子傳感器、電磁傳感器和其他類型的傳感器來(lái)感知環(huán)境也會(huì)對(duì)這些類型的活動(dòng)產(chǎn)生影響，因此量子信息、科學(xué)和技術(shù)也將對(duì)這些領(lǐng)域產(chǎn)生影響?！?/span>

量子技術(shù)投入部署還需要一段時(shí)間，但至少在一些方面都取得了重大進(jìn)展。

海軍研究實(shí)驗(yàn)室正在成立一個(gè)量子科學(xué)研究所，并將其研究重點(diǎn)放在了這一領(lǐng)域。（國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心 趙曼儀）