美國防新聞網(wǎng)站1月20日發(fā)文稱，五角大樓應(yīng)該盡快在量子計算上采取行動，否則就會被競爭對手超越。文章認(rèn)為，隨著量子計算機(jī)不斷發(fā)展，其對國防部的網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成了重大威脅。

美國五角大樓前首席數(shù)據(jù)官大衛(wèi)·斯皮克(David Spirk)在去年 3 月離職時發(fā)出了警告：“沒有足夠多的高級領(lǐng)導(dǎo)人了解量子的（網(wǎng)絡(luò)安全）影響……我認(rèn)為這是一波新的計算機(jī)浪潮，當(dāng)它到來時，對行業(yè)和政府來說都將是一個非常令人震驚的時刻?！?/p>

量子技術(shù)在軍事領(lǐng)域有哪些潛力和價值？又緣何引起美國的戰(zhàn)略焦慮？搶占先發(fā)優(yōu)勢將引起什么樣的后果？

01量子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的快速發(fā)展

近年來，隨著量子技術(shù)的快速發(fā)展和研究熱度不斷提升，其已逐步應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。世界軍事大國都不斷加大投入，積極推動該技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。資料顯示，量子技術(shù)是一個基于量子力學(xué)特性的新興物理學(xué)和工程領(lǐng)域，尤其是量子糾纏、量子疊加和量子隧道效應(yīng)等特性，可應(yīng)用于各量子系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。同時量子技術(shù)又是和其他學(xué)科交叉產(chǎn)生的新興學(xué)科，涉及計算、信息、導(dǎo)航、能源等多個應(yīng)用領(lǐng)域。量子技術(shù)被認(rèn)為是有潛力改變戰(zhàn)爭行為和戰(zhàn)爭結(jié)果的顛覆性技術(shù)。

最新的研究成果表明，量子技術(shù)可能顯著影響人類活動的各個領(lǐng)域，尤其是對軍事領(lǐng)域影響深遠(yuǎn)。其應(yīng)用范圍主要包括量子網(wǎng)絡(luò)安全、量子通信網(wǎng)絡(luò)、量子電子戰(zhàn)、量子PNT以及量子計算等方面。其中，量子計算機(jī)能夠比傳統(tǒng)計算機(jī)更快地處理信息，這使得其能夠破解當(dāng)今保護(hù)信息所依賴的安全加密算法，對手可輕易獲得敏感的軍事情報，破壞通信網(wǎng)絡(luò)，甚至使軍事系統(tǒng)癱瘓。這也是量子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的巨大潛力和價值。

02量子技術(shù)逐漸成熟

美國國家安全局高層及許多專家認(rèn)為，量子計算的軍事應(yīng)用可能不到10年就能實(shí)現(xiàn)。同時認(rèn)為：

2.1量子威脅正在加速逼近

2021 年底，美國國家安全局網(wǎng)絡(luò)安全局局長表示，開發(fā)下一代密碼系統(tǒng)以保護(hù)武器系統(tǒng)免受外國對手攻擊是當(dāng)務(wù)之急。在當(dāng)年發(fā)布的一份情況說明書中，美國國家安全局表示，“對手使用量子計算機(jī)可能對國家安全系統(tǒng)造成毀滅性影響?！?/p>

2.2把其他國家量子技術(shù)進(jìn)步視為迫在眉睫的威脅

2022年，美國五角大樓發(fā)布報告認(rèn)為，某些國家最近設(shè)計并制造的量子計算機(jī)，能夠在特定問題上勝過傳統(tǒng)的高性能計算機(jī)。這也是美國國防先進(jìn)研究項目局（DARPA）為什么公布了用于實(shí)用規(guī)模量子計算的未開發(fā)系統(tǒng)（US2QC）計劃，該計劃旨在探索可能被忽視的方法，通過這些方法，量子計算機(jī)能夠以比當(dāng)前預(yù)測更快的速度達(dá)到實(shí)際利用水平。

2.3通過立法加強(qiáng)量子計算網(wǎng)絡(luò)安全

白宮最近簽署了《量子計算網(wǎng)絡(luò)安全防范法案》，為量子技術(shù)專門立法表明美國對該技術(shù)的重視程度。該法案解決了行政機(jī)構(gòu)的信息技術(shù)系統(tǒng)向后量子加密（PQC）的遷移，這種加密由于有先進(jìn)的算法支撐而免受量子計算機(jī)的攻擊。

2.4留給國防部的時間不多了

美媒認(rèn)為，加密是保護(hù)敏感軍事信息的重要工具，如果量子計算機(jī)能夠破解當(dāng)前的加密算法，可能會危及機(jī)密文件、戰(zhàn)略計劃甚至通信網(wǎng)絡(luò)的安全。也會給對手在軍事沖突中帶來優(yōu)勢，并使美國軍事人員處于危險之中。

量子計算機(jī)還能夠以比傳統(tǒng)計算機(jī)快得多的速度執(zhí)行復(fù)雜計算，這使量子計算機(jī)能夠破壞或操縱軍事系統(tǒng)。也可能會破壞通信網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)航系統(tǒng)甚至武器系統(tǒng)，從而導(dǎo)致潛在的人員傷亡和軍事資產(chǎn)損壞。

美媒報道，某大國一份新的研究論文聲稱研究出一種具有驚人力量的量子動力密碼破解器。對此，一位量子技術(shù)專家說，“如果這是真的，那將是災(zāi)難的?！币虼耍瑖啦啃枰J(rèn)真對待量子計算機(jī)的威脅，因?yàn)樗鼈冇锌赡軐野踩a(chǎn)生重大影響。

03搶占先發(fā)優(yōu)勢

美國戰(zhàn)略焦慮的深層原因還是源自于對其他大國技術(shù)進(jìn)步的恐懼。例如，中國早在2016年就發(fā)射了全球首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號”，目前已經(jīng)建成4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)。無中繼光纖量子密鑰分發(fā)距離達(dá)到830公里，刷新世界紀(jì)錄；2021年，66量子比特“祖沖之二號”實(shí)現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”。

某些大國在量子技術(shù)方面的突破與進(jìn)步，的確讓美國有了一種危機(jī)感。但這些技術(shù)進(jìn)步完全是為了和平目的，而并非是安全威脅。美國之所以有危機(jī)感，是因?yàn)樵谙冗M(jìn)技術(shù)領(lǐng)域很少有國家能超過美國，如今這一切正在改變。美國也不得不承認(rèn)這一現(xiàn)實(shí)。Inside Quantum Technology的創(chuàng)始人兼總裁勞倫斯·加斯曼說，雖然有些國家在量子科學(xué)和量子計算機(jī)科學(xué)的某些方面處于領(lǐng)先地位，建造了世界上“最快”的量子計算機(jī)，但美國在許多其他方面仍然處于領(lǐng)先地位。

目前，美國正在致力于搶占先發(fā)優(yōu)勢。2022年年 7 月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院宣布了其標(biāo)準(zhǔn)化后量子密碼算法的一個重要里程碑。美媒認(rèn)為，新的標(biāo)準(zhǔn)草案有望推動制定具體過渡路線圖。加密標(biāo)準(zhǔn)正在經(jīng)歷幾十年來最大的變化，后量子密碼學(xué)將很快成為所有希望與美國政府合作的企業(yè)所必需的。除此之外，增加投入將為美國搶占先發(fā)優(yōu)勢提供重要支撐。多達(dá) 30 億美元的聯(lián)邦量子項目正在運(yùn)行或計劃中，其中包括 12 億美元的國家量子計劃。

毫無疑問，量子技術(shù)的快速發(fā)展將引起全球技術(shù)領(lǐng)域的競爭，美國為了維護(hù)其技術(shù)地位，必將采取多種措施和手段打壓對手，并盡一切可能搶占先發(fā)優(yōu)勢，從而導(dǎo)致以量子技術(shù)為代表的顛覆性技術(shù)競爭更加激烈。

04結(jié)語

量子技術(shù)的快速發(fā)展和技術(shù)的成熟，加速了量子技術(shù)向軍事領(lǐng)域應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。其作為顛覆性技術(shù)并在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將改變未來戰(zhàn)爭形態(tài)和戰(zhàn)爭結(jié)果，這也是軍事大國重點(diǎn)發(fā)展量子技術(shù)的一個重要原因。

盡管美國在量子技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，但很多國家量子技術(shù)的快速發(fā)展和后來者居上，讓美國深感戰(zhàn)略焦慮。由于量子計算機(jī)可以破解當(dāng)今的加密技術(shù)，尤其是機(jī)密軍事信息也可以很容易地被解密，如果仍采用傳統(tǒng)的方式加密，可能會帶來國家安全風(fēng)險。因此，美國加大投入，意欲搶占先發(fā)優(yōu)勢，以維護(hù)其技術(shù)地位，這將導(dǎo)致新技術(shù)領(lǐng)域的競爭更加激烈。

編輯：黃飛