应用的量子通信技术有何军事意义

应用的量子通信技术军事价值巨大

量子是最小的、不可分割的能量单位。与经典世界不同具有测不准、不可克隆等性质，这些特性构成了量子通信安全性的基石，其安全性是在数学上已经获得严格证明的安全性，这是经典通信迄今为止做不到的。此外，量子态的可叠加性和非定域性，让量子通信又具备了存贮容量大和传输距离远的特性。

军事信息通信需要高效率、大容量传输和隐蔽性等特点，而量子通信技术正好能满足军事信息通信的要求。因此，量子通信理论一经提出，就被认为是一项在军事领域有极大应用价值的技术。量子通信被认为是面向未来的全新通信技术，在安全性和高效性上具有经典通信无法比拟的优势，它对未来军事通信发展的影响不可估量。从目前量子通信技术的发展来看，其在军事信息系统、隐蔽通信和信息对抗等主要方面得到应用。大容量传输及处理的能力，量子通信的超大信息容量和超高通信速率正好能满足军事系统的特殊需求。在隐蔽通信方面，通信隐身的关键是降低电磁辐射，而经典通信都需要通过电磁波来传输信号，特别是远程无线电通信需要辐射很强的电磁波，即便是激光通信也要辐射很强的光波，这就破坏了通信隐身的条件。由于量子通信既无电磁波辐射，又无光波辐射，使通信真正实现了隐蔽。

量子通信用于信息对抗主要体现在量子密码窃听具备可知性的特性，量子通信技术从根本上解决了秘钥的安全性问题，任何对量子信道进行监测的努力都会被某种监测方式干扰在信道中传输的信息，发送方和接收方均能发现窃听者的存在。在新兴的量子通信领域，空间量子通信已经成为发展的热门。空间量子通信将一部分设施安装在卫星上，好处是有利于光子的长距离传输，再与地球范围内的量子通信链路相结合，建立一个覆盖全球的量子通信网络，因此，量子通信技术在军事领域的作用意义巨大。

一，量子通信将大幅提升战场信息处理能力。

信息化军队的建设程度，将决定各国在21世纪国际竞争中处于什么样的地位，意义极其深远。信息通信技术则是信息化战争制胜的主导技术，也是信息化武器装备建设的主要支撑，任何信息处理，都离不开通信。量子通信作为面向未来的全新通信技术，在安全性、高效性上具有经典通信无法比拟的优势，已经引起各国国防部门的充分重视。我国“墨子号”实验卫星的升空也许只是开启了量子通信进入成熟发展的新阶段，在一定意义上标志着量子技术正在由实验室走向实用。但是，量子信息技术正在成为新兴战略前沿技术已经渐成趋势，其可预期的军事应用前景极其广阔，量子密钥分发技术、量子计算机技术、量子成像技术等将带来军事通信和光电探测领域的革命，将使军队的信息获取、数据传输、情报支援、信息服务等能力得到大幅提升。

二，量子通信将构筑更为坚固的作战体系。

信息技术飞速发展，信息化战争以一种新的战争形态登上人类战争舞台，体系作战成为现代战争的显著特点，而维系可靠的战争体系必须要有能够高速率、大容量传输及处理信息的军事信息系统。由于量子是最小的、不可分割的能量单位，具有测不准、不可克隆等性质，构成了量子通信安全性的基石。此外，量子态的可叠加性和非定域性，让量子通信又具备了存贮容量大特性。量子通信的超大信息容量和超高通信速率能够有效满足现代战争体系的特殊需求。量子技术的发展使现代作战体系构筑得更为坚固，并大幅提升了武器装备作战效能，进一步增强了现代战争的体系作战水平。战争活动既在现实空间，也在虚拟空间，以及两者之间交互进行。作战武器不再局限于一两件主导性武器平台，而是一个由各种先进武器节点构成的信息网络，由无数无处不在的战场传感器和分布式、自主化的作战编队和集群构成。通过建立战场量子通信网络，可以更加广泛、安全可靠地实现所有作战单元直至单兵的互联互通，构建一个更加安全、更加畅通的作战体系。

三，量子通信将大大拓展信息化战争外延。

随着卫星、洲际导d、战略轰炸机、核潜艇以及网络空间作战等具有全球性作用的战略武器装备的不断涌现，核威慑下的传统战争作战样式几近饱和，这就意味着在传统战争频谱内很难找到发展空间，并用来找到突破口争取军事优势。传统战争的作战领域已经趋近极限，人们不得不寻找更为广阔的战争外延，以提供更为广阔的作战空间。正是在这种历史时期，量子通信技术为战争空间外延提供了历史性的契机。随着量子技术与传统军事领域的广泛融合渗透，原有作战样式将发生很大改变，基于无线电原理的信息攻防手段可能面临失效的局面，新的软硬攻击手段又会伴随而生，控制更广、打击更远、影响更大的量子作战效果将会成为新常态。

四，量子通信将成为催生新军事变革的动力引擎。

信息化社会战争新形态，既是在继承传统战争的基础上发展形成的，同时又是不同于传统战争形态变化的结果，这其中新技术起到了催化剂的作用。军事与科技是相辅相成的，科技进步支撑着军事发展。量子通信及其所代表的量子科学因其可能打破战略平衡和前所未有的颠覆性，多方位向军事领域渗透并应用，逐步成为改变战争“游戏规则”、影响作战进程、决定战争胜负的关键技术，也是当今世界主要大国战略角逐的重要领域。从基于效果理论观点看，量子通信技术对军事建设和未来作战的直接影响，表现在军事建设和战争实践的各领域各方面。如果看不到这一点，对量子通信的未来发展没有清醒认识，可能失去的不只是时间和机遇。因此，必须要以识变、应变、求变的胆识和睿智，紧跟世界新军事变革大势，紧扣量子通信技术带来的时代性变化，利用好新技术带来的新机遇，应对好可能出现的新挑战。

五，量子通信将引发战争制胜机理的深刻变化。

信息化战争中，信息力已经成为影响和决定战争走向的主导因素，成为贯穿战争全过程、渗透作战活动全维空间、融合作战体系全要素的作战能力倍增器，信息优势成为夺取战争胜利的关键。随着信息时代跨越到量子信息时代，量子计算、量子通信、量子雷达等量子信息技术在军事领域的广泛运用，势必在未来战争中进一步颠覆人们的观念，改变信息优势的获取和维持方式。量子通信理论一经提出，就被世界各国认定是一项在军事领域有极大应用价值的技术，将会促进现代战争形态作战样式发生深刻变化，使得信息化战争的制胜机理发生重大改变。量子通信应用于陆海空天武器平台，将更加促进现代战争的空天化、隐身化、无人化、精确化和网络化趋势，相应的对抗方式也随之变化。新的战争形态倒逼着新的战争样式，只有适应量子通信等新技术特点，运用新的战争机理，才能适应信息化战争进入新的发展阶段所产生的新要求。

六，量子通信将推动作战理论创新步伐。

在军事理论创新领域，作战理论是最具活力、最富创造力，也是最能体现武器与人最佳结合的创新活动。一旦量子通信技术用于军事并物化为新的武器装备后，技术总是强制性地改变和重塑人们的观念，先于战争指导和理论走在一切战争历史的前面。在这种大背景下，如果不及时进行作战理念和战略目标的调整，使之与战略需求、作战能力、作战手段相适应相匹配，即使拥有先进的量子通信技术，也不可能与武器装备匹配和优化，也不可能产生改变规则的颠覆性作战样式。因此，在量子信息技术等前沿技术驱动下，一些主要军事大国加快军事思想和作战理论创新步伐，不断出台新军事学说和新作战概念。理论滞后是最大的滞后，在量子通信技术蓬勃发展之际，军事理论创新需要勇气和智慧，作战理论更应赋予活的灵魂和血性，如果无视量子技术等新技术的存在和挑战，脱离战场环境和战争实践，那么军事理论必然没有生存的空间。

七，量子通信能够从根本上改变对手间军力对称局面。

当前世界，已经形成以美国军事霸权为主，多极并存的新军事均衡局面，如果没有颠覆性技术的改变，那么发展中国家军队将有可能一直在追随发达国家的脚步前行，从而始终处于后进的序列。量子技术既是代表军事领域前沿技术发展汇集的核心地带，也是最富有创新性、最具超越性、最有颠覆性的科学技术发展前沿，量子技术为军队战斗力发生质的变化，超越传统军事能力体系提供了跨越的途径。在这样一个作战理论与前沿技术双重驱动引发新一轮军事革命的关键时代，如何从战略全局高度把握量子通信为代表的量子技术发展演变趋势，确立其在军事领域的主攻方向和突破口，是下好先手棋，打好主动仗的根本。一般来说，战争需求总是牵引着技术的发展，历史上一些著名的发明，比如计算机、激光、卫星等，都是战争需求牵引产生出来的。发达国家已经在传统领域建立了军事优势，并将保持这种优势。这种情况下，利用量子技术的颠覆性作用，实现技术突袭，能够最快的改变战略格局，形成新的对等战略平衡。我们既要在新的前沿技术领域形成突袭制胜的优势，更要防范发达国家再次利用颠覆性技术对我们形成新的代差。

八，量子通信为形成新的军事竞争格局奠定基础。

极具吸引力的特性让量子通信成为各国争先恐后研究的对象，中国在量子通信技术领域理论和实验方面均走在世界前列，我国“墨子号”科学实验卫星发射更是取得了长足进步。但是军事上的竞争，从来是以新吃旧，以快打慢。美国也高度重视量子科学的建设发展。美国政府每年斥资约2亿美元资助量子信息科学领域的基础和应用研究。美国防部作为重要参与部门，其投资重点包括精确导航和安全量子网络等多个领域。美国防高级研究计划局也持续资助量子信息科学不同领域的项目。可见，量子科学已经成为大国间综合国力、科技水平和军事实力战略较量的前沿阵地，并会成为构成未来军事竞争新格局的基础。如果不能正确把握量子通信即将带来的革命性变化，一旦机遇来临而未能抓住，那么国家和军队未来就可能会面临更为严峻的挑战。

量子在微观领域中，某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的，而不是连续的，这个最小的单位叫做量子。 互联网的传输速度跟光速哪个更快想提高网速的方法只能是提高光纤的传输频带,目前还没有发哪种材料的传送速度接近光速。互联网传送速度没有光速这一说 通过量子实现瞬间转移1993年，美国物理学家贝尼特等人提出了“量子态隐形传输”的方案：将原粒子物理特性的信息发向远处的另一个粒子，该粒子在接收到这些信息后，会成为原粒子的复制品。而在此过程中，传输的是原粒子的量子态，而不是原粒子本身。传输结束后，原粒子已经不具备原来的量子态，而有了新的量子态。
难题一：
人的身体是由物质组成的，如果用光速把人的身体移动到另一个地点，那么，就必须将它“唯物质化”。经物理学家计算，单单突破原子核内部的限定力，就必须把身体加热到1万亿摄氏度———这比太阳内部的热度还要高几百倍。只有在这一温度下，物质才能变为光，并通过光速输送到任何一个地点。而对每一个被输送的人来说，所使用的能量要超过迄今为止人类全部能量消耗的大约1000倍。
难题二：
发射仪器必须在目的地将人重新组合起来。为了知道如何组合，它就需要获得人体所有原子结构的精确信息。如果每一个原子约为1000字节，描述人体的所有原子总共需要10的31次方的字节，而目前世界上全部图书所含有的信息约为10的15次方字节，仅是完整描述一个人所需要的信息的1亿分之一。仅传输这些数据对于今天速度最快的计算机来说，也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。
难题三：
精确描述人的原子结构是最棘手的问题，从根本上来说是不可能的。因为根据海森伯测不准原理，我们不可能获得一个粒子的全部信息。例如，如果我们想知道一个粒子的位置，那么我们就会失去所有关于它的速度的信息，反之亦然。

1、这个趋势存在。而且是Dell，Inter等电脑厂商把笔记本业务卖给联想的战略原因。
2、现阶段我们认为，智能手机将普及化，并取代笔记本变成联系广域网的个人终端。
3、上个月的新闻，microsoft决定，下个版本的Win会同时应用在电脑和手机
4、提示：Wifi+网络服务器+传输带宽革命+高性能处理器微型化=……

北京时间1月7日凌晨，中国科学技术大学潘建伟团队在《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文，验证了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。

中国科学技术大学教授潘建伟表示：“我们的工作表明，量子通信技术对于大规模的实际应用已经足够成熟。类似地，如果把来自不同国家的国家量子网络合并在一起，并且如果大学，机构和公司聚集在一起以标准化相关协议、硬件等，则可以建立全球量子通信网络。”

目前该天地一体化量子通信网络已经接入包括金融、电力、政务等150多家行业用户。2019年初，国家电网有限公司基于该网络，建立了跨越2600公里的量子密钥分发信道，实现了电力通信数据加密传输，首次从工程上检验了星地量子通信开展实际业务的可行性。

“本工作发展的相关技术也为量子通信系统小型化、低成本、国产化奠定了基础。”中国科学技术大学方面表示，“最近团队成功研制了重量约百公斤的小型地面站，实现了与墨子号的星地量子密钥分发实验，和国际多个地面站的进行了星地量子密钥分发实验，未来有望进一步做到可单人搬运；同时，在保证密钥分发速率的前提下已经成功研制几十公斤的小型化空间量子密钥分发载荷，这些成果也为形成卫星量子通信国际技术标准奠定了基础。”

量子科技是利用量子态对信号变化灵敏度高的特征而产生的新技术！

量子科技主要应用于雷达，磁力仪等对微弱信号敏感的领域！

量子纠缠通信可解决航天黑障电磁波不能通信问题与潜航器保密通信问题以及行星际飞行器信号弱问题！

量子纠缠通信是点对点，无电磁波发射，无延时，无限制距离，可穿透电磁屏敝，无法侦测的优点！在航天与军事领域极重要！

航天飞机要与地面通信必须钻孔安装外部天线，隔热瓦就做不到全履盖！哥伦比亚号空中解体，七名航天员丧生！

如果航天飞机使用量子纠缠通信，就不用钻孔了，隔热瓦就可以全履盖了！航天飞机的安全性就大大的增加了！

量子测控是对量子纠缠原理的新的应用！可以对冥王星轨道飞行器直接测控，也可以对登陆机器人直接测控！是点对点的，无需使用中继设备！

量子计算方面连80286都比不上，量子计算机不能串并联，无法组网，量子数增加会产生高温导致量子态不稳定！

量子信息科学（QIS）基于独特的量子现象，如叠加、纠缠、压缩等，以经典理论无法实现的方式来获取和处理信息，技术应用包括量子传感与计量、量子通信、量子模拟及量子计算等方面，它将在传感与测量、通信、仿真、高性能计算等领域拥有广阔的应用前景，并有望在物理、化学、生物与材料科学等基础科学领域带来突破，未来可能颠覆包括人工智能领域在内的众多科学领域。

一、传感与计量领域

利用纠缠现象，可将不同的量子系统彼此相连，对一个系统的测量会影响另一个系统的结果——即使这些系统在物理上是分开的。两个量子系统处于略有不同的环境中，可通过彼此干涉提供有关环境的信息，从理论上讲，这种原子干涉仪提供的感知性能要比传统技术高出几个数量级。

原子干涉仪除用于惯导外，还可改装为重力仪，以及用于地球系统监测、矿物质精确定位等。量子授时装置，如美国国家标准技术研究院（NIST）研制的量子逻辑钟，是目前世界上精度最高的授时装置之一。光子源及单光子探测技术可提高光敏探测器的校准精度，用于微量元素的探测。

二、量子加密通信

传统加密技术使用密钥：发送方使用一个密钥对信息进行编码，接收方使用另一个密钥对信息进行解码，但这样的密钥有可能被泄露，从而不可避免地遭到窃听。

不过，信息可以通过量子密钥分布（QKD）进行加密。在QKD中，关于密钥的信息通过随机偏振的光子发送，这限制了光子，使其仅在一个平面中振动。如果此时窃听者测量信息，量子状态就会坍塌！只有拥有确切量子密钥的人，才能够解密信息。

量子通信还可能应用于虚拟货币防伪和量子指纹鉴定等等。未来，量子网络将连接分布式量子传感器，用于全球的地震监测。

而在5年—10年内，有望开发出可靠的光子源及相关技术，实现远距离量子信息传输，并推动量子处理器之间数据共享协议的相关理论研究。

三、量子模拟

量子模拟器使用易 *** 控的量子系统，来研究其他难以直接研究的量子系统属性。对化学反应和材料进行建模是量子模拟最有可能的一个应用。研

究者可以在计算机中研究数百万美元的候选材料，而无需再花费数年、投入数亿美元，却只能制造和定性少量材料。不管目标是更强的飞机用高分子材料、更有效的车用触媒转化器、更好的太阳能电池材料和医学品，还是更透气的纤维等，开发环节加快将会带来巨大价值。

基于不同技术的量子模拟器原型已在实验室环境得到了验证。

四、量子计算

量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和 *** 纵。在过去的几十年里，量子计算只存在于理论上，但近些年的研究已经开始出现有意义的结果，开发并验证了多种量子算法，研制出了量子计算机实验原型机，未来的5年—15年里，我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。

量子计算机的出现将给气候模拟、药物研究、材料科学等其他科研领域带来巨大的进步。不过，最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解目前所有的加密方式，而量子加密也将真正无懈可击。

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