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2017-11-24 | 报告

关于量子技术在各个方面可行性的研究

据realcleardefense网站2017年11月22日刊文,澳大利亚战略政策研究所发布一篇有关量子技术的研究报告《From little things: quantum technologies and their application to defence》。报告认为,在过去几年中,有关量子技术的报道铺天盖地,给人一种量子技术应用已成熟的错觉。该报告即是探讨量子技术中比较有前途的应用。如同其他新技术刚出现时一样,量子技术的爆发不会有意外,必然是通过某种实用技术使其大量应用。报告主要研究了量子计算、量子通信、量子雷达、量子传感器这四个最有可能生产实用设备的技术领域。

令人惊讶的是,虽然量子计算的报道很多,但是在短期内它成为现实的可能性最小。这并不是说量子计算的研究并不重要,事实上这是潜在影响最大的技术,一旦成功实现,它可以提供相当于过去40年计算能力和速度发展的性能提升。但目前还没有大规模的可重编程的量子计算机,只有小范围的“概念证明”原型。理论表明没有理论排除量子计算机实现的可能性,但也没有规律使建立这样的计算机变得容易。与核聚变反应堆进行类比,也没有规律指导建立核聚变反应堆,但实验室也有了概念模型。尽管付出了很多努力,但它仍然很难实际应用。量子计算可能和它一样,短期内进展甚微。

量子通信似乎更容易实现,因为基于它的系统已经可以实用,比如中国的第一颗量子通信卫星。它虽然实用但不改变现有的规则。它保证即使经典加密方式受到量子计算机的攻击,它产生的安全信道仍然安全。但目前许多密码系统已经可以全方位防御攻击,有一些甚至经过了“量子”证明。它是一种用于保护未来数据传输的保守的方法,用以对抗未来的技术发展。中国推动量子通信发展不是巧合,因为它可以抵消美国在密码分析技术方面的优势。

量子雷达在大众媒体的报道中常伴随着宣称隐形技术即将消亡的头条新闻。并非所有人都相信这一点,但仍有两类量子雷达对识别所有类别的目标有性能提升。在实际系统接近理论上最优之前,还有很多技术障碍需要克服。即使那样隐身技术也不会消亡,毕竟有比没有强。

报告最后提出了一类称为量子传感器的技术。传感器技术大多数都是使系统独立以获得最佳性能,而对另一些传感器来说,与外部世界相互作用是它重要的特性,使对磁场,电场和引力场中微小变化敏感的量子器件成为可能。而原子钟的进步,将产生更精确的位置测量。新一代的传感器和导航设备的改善将提高几乎每一个重要的军事系统的性能。但任何一项技术都不可能产生直接使战争胜利的“银弹”效应,测量与反测量的战争仍会继续。

最后报告对这些新设备的战略影响做了判断。由于没有人垄断想法或专业知识,所以报告认为任何一个国家都不可能在量子技术取得并保持巨大的领先优势。

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原文链接:realcleardefense网站
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