美國《外交政策》雙月刊網站11月28日刊登《與中國的量子鴻溝》一文,作者為美國陸軍通訊兵軍官瑞安·肯尼。文章稱,中國加大了量子技術研發方面的投資,但沒有多少人明白輸掉這場現代空間競賽會帶來什麼影響。
文章寫道,75年前,美國和大日本帝國海軍在中途島戰役中展開對抗,這將是一場對於決定第二次世界大戰太平洋戰場結果十分關鍵的戰役,美國海軍投入了大量情報資源,用以探查這場戰役可能會發生在何時何地。
他們早就知道,日本海軍的主要戰略目標就是誘使美國海軍投入一場決定性戰鬥,日方正計劃發動一次突然襲擊。那麼美國海軍為什麼要冒這樣的風險呢?
雖然美國海軍的武器數量比不過日本海軍,並且在海軍戰備方面也落後於日本多年,但美國海軍知道自己有兩項關鍵優勢。
首先,它破譯了對手的密碼,可以監控日本的所有通訊,準確知道何時何地會發生襲擊。
第二,美國海軍藉助兩項革命性新技術——雷達和聲吶超越了對手的作戰平台。
因此,美國海軍不僅準確知道該何時何地部署兵力來對抗日本的襲擊,而且在整場戰鬥中保持了更好的態勢感知。如果美國沒有意識到這些技術將在整場戰爭中發揮的戰略重要性,那麼它可能在中途島和其他很多地方無法取得勝利。
中途島戰役與正在進行的量子技術研發競賽有何關聯?
文章稱,量子技術是利用量子力學一些特性的技術。量子糾纏、量子疊加和量子隧穿等特性可以應用於新形式的計算、傳感和加密,很多人相信,無論誰掌握了這個深奧領域,他都將在密碼破譯和先進傳感器方面獲得類似的優勢。
這些優勢在全球互聯網上每天都在進行的持續網絡戰和未來的國與國戰爭中都將起到決定作用。
考慮到這些風險,中國最近宣布要投巨資在合肥建造一個大型國家量子實驗室的消息應該引起擔憂。
中國已經展示了它在一些量子技術應用領域的領先地位,比如發射了“墨子號”衛星,這是第一個衛星到地面的量子網絡,並且研製了能夠探測到當前隱形技術的量子雷達。這些成就加之中國政府在量子研究領域的巨額投資,應該為美國決策者和軍方領導人敲響警鐘。

中國投入的增加和量子技術研發方面的進展將令該國在商業和軍事上都能擁有優勢,最令人擔憂的優勢關乎密碼破譯。
如今,通訊網絡通過光纖路徑和無線電波等公共基礎設施傳遞數字信息,利用加密來防止竊聽者讀取信息流。唯一能阻止竊聽者解密信息流的是,做到這一點在數學上十分複雜,量子計算機將能以比當前最先進的傳統計算機快得多的速度破解這些密碼。
此外,隨着量子計算機的計算能力逐步提升,它們將迅速縮短破譯當前的加密方法所需的時間。
相反,在量子技術可以用來破解傳統安全措施的同時,它也可以保護先進的新量子通訊渠道中的信息,人們對依賴公共基礎設施來傳遞敏感信息所抱有的一項更普遍擔憂來自於竊聽者,中間人攻擊使得竊聽者能夠將傳感器放置在公共通信路徑上,以複製經由這些渠道的所有數據,並試圖實時或稍後對其進行暴力解密。
今天,傳統網絡沒有可靠手段來發現這些竊聽設備放置於何時,量子技術可以發現最細微的變化。
量子技術的極端敏感性使它們能夠發現異常現象,比如在竊聽者試圖複製或虹吸數據的時候,中國已經測試了從北京到上海一條2000公里長的量子通信路徑,它採用了這種發現中間人竊聽的強大新方法。
回到中途島戰役的經驗上,美國海軍早就意識到,擁有更好的傳感器意味着在作戰中令軍方領導人擁有更好的態勢感知能力,能夠加強傳感的量子技術的興起也將在未來幾年為軍事技術格局帶來重大改變。
量子計量技術能夠測量微小的變化,例如發生在原子尺度上的亞原子粒子重力和其他特徵變化。這個領域的發展將對各種傳感器產生深遠影響。中國稱它已經創造出一種新式量子雷達,能夠擊敗1萬億美元的F-35戰鬥機項目中使用的電磁隱形技術。
這將使得投入到這個平台的大量戰略投資不幸變得過時,並對這個已經引發爭議的項目未來的可行性提出質疑。中國宣布的合肥量子信息科學實驗室也將專注於量子計量學研究,並且將以中國早先所稱的量子雷達的成功為基礎。
中國已經表明,它希望在這一領域保持先行優勢。而美國眾議院科學委員會最近稱其擔心美國正落後於中國等正在加大該領域研發努力的國家。
文章認為,在決策者們考慮什麼技術將為他們的社會和軍隊帶來獨特優勢時,量子技術顯然應該是他們的關注重點,價值定位顯而易見,量子技術令人們能夠更好獲取並保護重要信息。
情報是政策和決策者成敗的關鍵,正如各國擔心另一個國家可能擁有空間這項最終優勢,它們也應該擔心誰支配着量子技術的發展和應用。但今天,中國在量子技術領域占據優勢。