應用的量子通訊技術有何軍事意義

2021-03-04 00:23:39 字數 5845 閱讀 2105

1樓:雲曉寒

量子通訊技術的軍事意義:

展望量子演算法大可以用於戰爭;掌握高效可靠的量子**傳態方法,便能製造解析度極高的望遠鏡。在能發現就能消滅的制導**時代領先敵人。

量子通訊最突出保密性,敵人無法監聽、不可複製。

量子通訊是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科,是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通訊主要涉及:

量子密碼通訊、量子遠端傳態和量子密集編碼等,近來這門學科已逐步從理論走向實驗,並向實用化發展。高效安全的資訊傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理,並因此成為國際上量子物理和資訊科學的研究熱點。

2樓:匿名使用者

量子是最小的、不可分割的能量單位。與經典世界不同具有測不准、不可轉殖等性質,這些特性構成了量子通訊安全性的基石,其安全性是在數學上已經獲得嚴格證明的安全性,這是經典通訊迄今為止做不到的。此外,量子態的可疊加性和非定域性,讓量子通訊又具備了存貯容量大和傳輸距離遠的特性。

軍事資訊通訊需要高效率、大容量傳輸和隱蔽性等特點,而量子通訊技術正好能滿足軍事資訊通訊的要求。因此,量子通訊理論一經提出,就被認為是一項在軍事領域有極大應用價值的技術。量子通訊被認為是面向未來的全新通訊技術,在安全性和高效性上具有經典通訊無法比擬的優勢,它對未來軍事通訊發展的影響不可估量。

從目前量子通訊技術的發展來看,其在軍事資訊系統、隱蔽通訊和資訊對抗等主要方面得到應用。大容量傳輸及處理的能力,量子通訊的超大資訊容量和超高通訊速率正好能滿足軍事系統的特殊需求。在隱蔽通訊方面,通訊隱身的關鍵是降低電磁輻射,而經典通訊都需要通過電磁波來傳輸訊號,特別是遠端無線電通訊需要輻射很強的電磁波,即便是雷射通訊也要輻射很強的光波,這就破壞了通訊隱身的條件。

由於量子通訊既無電磁波輻射,又無光波輻射,使通訊真正實現了隱蔽。

量子通訊用於資訊對抗主要體現在量子密碼竊聽具備可知性的特性,量子通訊技術從根本上解決了秘鑰的安全性問題,任何對量子通道進行監測的努力都會被某種監測方式干擾在通道中傳輸的資訊,傳送方和接收方均能發現竊聽者的存在。在新興的量子通訊領域,空間量子通訊已經成為發展的熱門。空間量子通訊將一部分設施安裝在衛星上,好處是有利於光子的長距離傳輸,再與地球範圍內的量子通訊鏈路相結合,建立乙個覆蓋全球的量子通訊網路,因此,量子通訊技術在軍事領域的作用意義巨大。

資訊化軍隊的建設程度,將決定各國在21世紀國際競爭中處於什麼樣的地位,意義極其深遠。資訊通訊技術則是資訊化戰爭制勝的主導技術,也是資訊化**裝備建設的主要支撐,任何資訊處理,都離不開通訊。量子通訊作為面向未來的全新通訊技術,在安全性、高效性上具有經典通訊無法比擬的優勢,已經引起各國國防部門的充分重視。

我國「墨子號」實驗衛星的公升空也許只是開啟了量子通訊進入成熟發展的新階段,在一定意義上標誌著量子技術正在由實驗室走向實用。但是,量子資訊科技正在成為新興戰略前沿技術已經漸成趨勢,其可預期的軍事應用前景極其廣闊,量子金鑰分發技術、量子計算機技術、量子成像技術等將帶來軍事通訊和光電探測領域的革命,將使軍隊的資訊獲取、資料傳輸、情報支援、資訊服務等能力得到大幅提公升。

資訊科技飛速發展,資訊化戰爭以一種新的戰爭形態登上人類戰爭舞台,體系作戰成為現代戰爭的顯著特點,而維繫可靠的戰爭體系必須要有能夠高速率、大容量傳輸及處理資訊的軍事資訊系統。由於量子是最小的、不可分割的能量單位,具有測不准、不可轉殖等性質,構成了量子通訊安全性的基石。此外,量子態的可疊加性和非定域性,讓量子通訊又具備了存貯容量大特性。

量子通訊的超大資訊容量和超高通訊速率能夠有效滿足現代戰爭體系的特殊需求。量子技術的發展使現代作戰體系構築得更為堅固,並大幅提公升了**裝備作戰效能,進一步增強了現代戰爭的體系作戰水平。戰爭活動既在現實空間,也在虛擬空間,以及兩者之間互動進行。

作戰**不再侷限於一兩件主導性**平台,而是乙個由各種先進**節點構成的資訊網路,由無數無處不在的戰場感測器和分布式、自主化的作戰編隊和集群構成。通過建立戰場量子通訊網路,可以更加廣泛、安全可靠地實現所有作戰單元直至單兵的互聯互通,構建乙個更加安全、更加暢通的作戰體系。

隨著衛星、洲際飛彈、戰略轟炸機、核潛艇以及網路空間作戰等具有全球性作用的戰略**裝備的不斷湧現,核威懾下的傳**爭作戰樣式幾近飽和,這就意味著在傳**爭頻譜內很難找到發展空間,並用來找到突破口爭取軍事優勢。傳**爭的作戰領域已經趨近極限,人們不得不尋找更為廣闊的戰爭外延,以提供更為廣闊的作戰空間。正是在這種歷史時期,量子通訊技術為戰爭空間外延提供了歷史性的契機。

隨著量子技術與傳統軍事領域的廣泛融合滲透,原有作戰樣式將發生很大改變,基於無線電原理的資訊攻防手段可能面臨失效的局面,新的軟硬攻擊手段又會伴隨而生,控制更廣、打擊更遠、影響更大的量子作戰效果將會成為新常態。

資訊化社會戰爭新形態,既是在繼承傳**爭的基礎上發展形成的,同時又是不同於傳**爭形態變化的結果,這其中新技術起到了催化劑的作用。軍事與科技是相輔相成的,科技進步支撐著軍事發展。量子通訊及其所代表的量子科學因其可能打破戰略平衡和前所未有的顛覆性,多方位向軍事領域滲透並應用,逐步成為改變戰爭「遊戲規則」、影響作戰程序、決定戰爭勝負的關鍵技術,也是當今世界主要大國戰略角逐的重要領域。

從基於效果理論觀點看,量子通訊技術對軍事建設和未來作戰的直接影響,表現在軍事建設和戰爭實踐的各領域各方面。如果看不到這一點,對量子通訊的未來發展沒有清醒認識,可能失去的不只是時間和機遇。因此,必須要以識變、應變、求變的膽識和睿智,緊跟世界新軍事變革大勢,緊扣量子通訊技術帶來的時代性變化,利用好新技術帶來的新機遇,應對好可能出現的新挑戰。

資訊化戰爭中,資訊力已經成為影響和決定戰爭走向的主導因素,成為貫穿戰爭全過程、滲透作戰活動全維空間、融合作戰體系全要素的作戰能力倍增器,資訊優勢成為奪取戰爭勝利的關鍵。隨著資訊時代跨越到量子資訊時代,量子計算、量子通訊、量子雷達等量子資訊科技在軍事領域的廣泛運用,勢必在未來戰爭中進一步顛覆人們的觀念,改變資訊優勢的獲取和維持方式。量子通訊理論一經提出,就被世界各國認定是一項在軍事領域有極大應用價值的技術,將會促進現代戰爭形態作戰樣式發生深刻變化,使得資訊化戰爭的制勝機理發生重大改變。

量子通訊應用於陸海空天**平台,將更加促進現代戰爭的空天化、隱身化、無人化、精確化和網路化趨勢,相應的對抗方式也隨之變化。新的戰爭形態倒逼著新的戰爭樣式,只有適應量子通訊等新技術特點,運用新的戰爭機理,才能適應資訊化戰爭進入新的發展階段所產生的新要求。

在軍事理論創新領域,作戰理論是最具活力、最富創造力,也是最能體現**與人最佳結合的創新活動。一旦量子通訊技術用於軍事並物化為新的**裝備後,技術總是強制性地改變和重塑人們的觀念,先於戰爭指導和理論走在一切戰爭歷史的前面。在這種大背景下,如果不及時進行作戰理念和戰略目標的調整,使之與戰略需求、作戰能力、作戰手段相適應相匹配,即使擁有先進的量子通訊技術,也不可能與**裝備匹配和優化,也不可能產生改變規則的顛覆性作戰樣式。

因此,在量子資訊科技等前沿技術驅動下,一些主要軍事大國加快軍事思想和作戰理論創新步伐,不斷出台新軍事學說和新作戰概念。理論滯後是最大的滯後,在量子通訊技術蓬勃發展之際,軍事理論創新需要勇氣和智慧型,作戰理論更應賦予活的靈魂和血性,如果無視量子技術等新技術的存在和挑戰,脫離戰場環境和戰爭實踐,那麼軍事理論必然沒有生存的空間。

當前世界,已經形成以美**事霸權為主,多極並存的新軍事均衡局面,如果沒有顛覆性技術的改變,那麼發展中國家軍隊將有可能一直在追隨發達國家的腳步前行,從而始終處於後進的序列。量子技術既是代表軍事領域前沿技術發展匯集的核心地帶,也是最富有創新性、最具超越性、最有顛覆性的科學技術發展前沿,量子技術為軍隊戰鬥力發生質的變化,超越傳統軍事能力體系提供了跨越的途徑。在這樣乙個作戰理論與前沿技術雙重驅動引發新一輪軍事革命的關鍵時代,如何從戰略全域性高度把握量子通訊為代表的量子技術發展演變趨勢,確立其在軍事領域的主攻方向和突破口,是下好先手棋,打好主動仗的根本。

一般來說,戰爭需求總是牽引著技術的發展,歷史上一些著名的發明,比如計算機、雷射、衛星等,都是戰爭需求牽引產生出來的。發達國家已經在傳統領域建立了軍事優勢,並將保持這種優勢。這種情況下,利用量子技術的顛覆性作用,實現技術突襲,能夠最快的改變戰略格局,形成新的對等戰略平衡。

我們既要在新的前沿技術領域形成突襲制勝的優勢,更要防範發達國家再次利用顛覆性技術對我們形成新的代差。

極具吸引力的特性讓量子通訊成為各國爭先恐後研究的物件,中國在量子通訊技術領域理論和實驗方面均走在世界前列,我國「墨子號」科學實驗衛星發射更是取得了長足進步。但是軍事上的競爭,從來是以新吃舊,以快打慢。美國也高度重視量子科學的建設發展。

美國**每年斥資約2億美元資助量子資訊科學領域的基礎和應用研究。美國防部作為重要參與部門,其投資重點包括精確導航和安全量子網路等多個領域。美國防高階研究計畫局也持續資助量子資訊科學不同領域的專案。

可見,量子科學已經成為大國間綜合國力、科技水平和軍事實力戰略較量的前沿陣地,並會成為構成未來軍事競爭新格局的基礎。如果不能正確把握量子通訊即將帶來的革命性變化,一旦機遇來臨而未能抓住,那麼國家和軍隊未來就可能會面臨更為嚴峻的挑戰。

3樓:匿名使用者

近日,由我國自主研發的首顆量子科學實驗衛星「墨子號」成功發射公升空,在量子通訊領域取得重要進展。量子通訊,從理論上提供了一種不可截獲和破譯的絕對安全的新型密碼體制。

千百年來,進行安全資訊傳遞一直是人類難以完成的夢想,不得不採取多種方法為資訊傳遞保駕護航。

事實上,無論多麼高階別的密碼系統,都不可避免地遭受著被破譯的風險。為有效保護通訊內容不被竊取,目前採取的主要方法就是加密通訊。但現有的資料加密演算法,並不能提供絕對安全的「防火牆」。

一方面,現有加密解密演算法將隨著數學理論的深入而遭到破解;另一方面,利用超級計算機針對經典加密演算法進行破解已毫無技術障礙。傳統加密演算法已成為高懸在保密通訊上方的「達摩克利斯之劍」,時刻威脅著國防、金融等領域保密通訊系統的安全。

作為軍事保密通訊領域的「明日之星」,量子計算和量子金鑰技術在最近幾十年得到長足發展,量子金鑰可以構建複雜的密碼系統。由於對量子態進行測量將會改變最初的量子態,通過量子金鑰建立的密碼可以第一時間發現密碼被竊取,從而有效抵抗針對密碼系統的擷取重發攻擊,具有高度的密碼安全性。

理論上,使用量子金鑰加密的通訊系統不可能出現盜聽現象,「守口如瓶」的量子金鑰系統因為各國競相研發而變得「炙手可熱」。20世紀70年代,英國和美國最早開展量子計算領域的研究工作。2023年,英國國防部首次在光纖中實現了相位編碼量子金鑰分發實驗。

2023年,世界上首個量子金鑰分配的無條件安全性被成功證明。

近年來,世界各主要大國都在開展量子通訊技術的研究工作,量子計算的理論和實踐相繼取得重大進展,產生了多種新的量子演算法。丹麥科學家利用整合光學方法開展的量子密碼晶元研究,目前已經取得初步成果。

在軍事應用領域,各**隊圍繞密碼破譯與反破譯的鬥爭早已進入「白熱化」階段,量子金鑰更成為引領未來軍事革命的顛覆性、戰略性技術。美國國防部高階研究計畫局專門制定「量子資訊科學和技術發展規劃」、研發量子晶元的「微型曼哈頓」計畫,加速推進量子資訊科技的實際應用。目前,白宮和五角大樓已安裝量子通訊系統並投入使用。

日本研究人員用量子金鑰技術實現87公里的資訊保安傳輸,德國慕尼黑大學和英**方研究機構成功在德國和奧地利邊境的楚格峰和卡爾文德爾峰之間用雷射傳輸量子金鑰。此外,英、法、德、日、瑞典等**隊也相繼制定並實施一系列發展量子資訊科技的計畫。

世界上的所有物質都是由微小粒子組成的,也就是說它們是量子化的。量子是物理量的最小單元,組成世界的基本粒子如電子、光子、原子等都是量子的表現形態。由於量子的特殊性質,實際測量時可發現量子也有多個分身。

量子保密通訊就是利用量子疊加原理,將量子的多個分身作為安全通訊的金鑰,一旦該金鑰被竊聽或測量,量子的其他分身態會隨機消失,竊聽者的存在會引入額外誤碼,資訊傳送方和接收方都可以迅速測量到這一變化,從而中斷該次金鑰傳輸,重新設定量子金鑰,直至量子金鑰安全傳輸到資訊接收方。

量子資訊還具有資訊儲存容量大等突出特點,同時使用量子金鑰技術為通訊提供獨特安全保障,將充分滿足傳遞資訊的安全性、準確性、高效性、大容納量等需求,勢必引領保密通訊領域的時代潮流。

隨著世界新軍事革命的蓬勃發展,軍事物聯網和各類資訊終端將成為資訊化軍隊作戰和指揮神經中樞。依託量子金鑰開展戰場保密通訊,將佔據戰場絕對資訊優勢,甚至可以直接癱瘓和控制對方通訊和指揮網路,達到出奇制勝的戰略目的。

量子金鑰:軍事通訊安全鎖-新華網

量子通訊技術在實際中的應用,目前,量子通訊領域最接近實際應用的是什麼技術

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