美国量子信息技术军事化的动因、规划、应用与风险
作者 肖迅韬
发表于 2023年9月

以量子信息技术为代表的量子调控,带来第二次量子革命,使人类对量子世界的探索从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”。作为创新引领新疆域的颠覆性技术,量子信息技术在国防领域的重要性日益凸显,有望塑造全球军事新变革和未来战争新形态。基于技术优势获得战略优势的历史经验和技术霸权相对衰落的焦虑心理,美国高度重视量子信息技术的军事化,美国防部已将量子信息技术列为六大颠覆性基础研究领域之一,协同美能源部、美国家标准与技术研究院、美国家科学基金会、美国土安全部等部门以及IBM、谷歌等私营企业投入研发资金,聚焦量子信息技术的基础理论研究,汇聚美国政府机构、军方和私营企业的资源和能力,旨在加快推进量子计算、量子通信、量子传感等方面的最新成果在军事领域应用落地。

美国量子信息技术军事化的动因

美国政府与军方已将量子信息技术作为增强美军战力、维持非对称军事优势的潜在重要手段。量子信息技术的军事化,既是对美军“技术制胜”战略传统的支撑,也是维护美国家安全的重要保障,更是塑造相对其他大国的军事优势、应对霸权衰落的现实需要。上述三方面因素共同推动量子信息技术在美国的军事化进程。

基于“技术制胜”的战略传统  美国军事战略思维崇尚科技能力,重视对新技术、新概念的创造性应用,推崇基于非对称优势的“技术制胜”论。代表信息时代下一个前沿的量子信息技术被美军视为未来进一步强化非对称军事优势的关键驱动因素:量子计算和仿真技术具备高速处理大规模数据和解决复杂问题的潜力,可为军方提供更高效、更智能的战场决策支持和仿真模拟;基于量子加密的量子通信技术能够为军方提供无法被对手破译的安全信息传输和通信保密能力;量子传感可为军方提供更精确、更灵敏的战场态势感知能力。可以看出,量子信息技术的军事化將为美军“技术制胜”战略提供强大支撑。

维护国家安全的重要保障  在当前国际环境下,信息安全和通信保密对国家安全至关重要。随着密码分析理论的不断发展和机器算力的规模性增长,美国家标准与技术研究院颁布的国际公认最先进、应用范围最广的两大密码算法MD5和SHA-1相继被破译,意味着传统的信息加密技术已经不再安全可靠。寻求基于量子信息技术的安全、可靠的通信替代方案已成为美军方和情报机构保障国家通信系统安全,防止竞争对手和敌对势力窃取关键信息的核心任务。

管理霸权衰落的现实需要  进入21世纪后,美国先后遭遇安全危机、经济危机和制度危机的连续冲击,导致其硬实力和软实力均呈下降态势。美国对自身霸权衰落的危机认知日甚,希望通过在高科技领域的发力达成霸权护持的战略目标。量子信息技术被视为未来科技领域的重要突破口,美军方企图借助在量子信息技术军事化进程中所取得的最新成果来强化对竞争对手和敌对势力的降维打击能力,巩固美国在全球事务中的“话语权”,继续维护其在全球的霸权地位。

美国量子信息技术军事化的发展规划

量子信息技术作为美国家科学技术委员会(NSTC)2022年2月发布的《关键和新兴技术清单》中的核心新兴技术,已成为美军为应对未来战争而着力推进的研发领域。美国防部协同政府部门、研究机构和私营企业加大对量子信息技术的应用研发,发布一系列指导性文件,从重点关注、资金投入、技术合作等多个层面为量子信息技术军事化提供政策引领和资金支持。

量子计算机硬件研究计划挑战了长期以来生物传感器主要利用经典物理学的观点,为新型传感器设计奠定了基础

重点关注  美国防部结合现代战争的应用需求,重点聚焦于量子计算、量子通信、量子传感等核心领域的研究。2002年,DARPA制定了《量子信息科学和技术发展规划》,明确了量子信息技术发展的主要步骤和时间表,并于2007年将量子信息技术作为核心技术列入其战略规划。2015年,美陆军研究实验室发布《2015—2019年技术实施计划》,提出2015至2030财年量子信息科学研发目标与基础设施建设目标。2018年,美国防部增设了量子科学首席主任职位,以领导国防部量子信息技术的研发工作,该年度的《国家防务战略报告》指出,量子信息技术是未来科技竞争的重要领域之一,将加强对量子计算、量子通信、量子传感等领域的投资和研发。2019年12月,美国防部国防科学委员会在撰写的《量子技术的应用》报告中概述了美国在量子传感、量子计算以及量子通信与纠缠领域的主要发现,认为量子传感系统、量子计算和量子通信系统的应用将为美国防部开创量子赋能的新时代。

本文刊登于《军事文摘》2023年9期
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