量子無人機與量子潛艇

一、量子技術可能改變戰爭型態

    近代物理中的量子力學可解釋許多自然現象也有許多用途，量子有疊加與糾纏兩個重要性質。量子計算便是以糾纏和疊加來計算開始的始初態，之後便以量子閘來執行量子演算法所需的運作。量子演算法可以快速進行的原因是因為糾纏與疊加量子位元後所造成的量子狀態運作時是平行運算，因此量子計算機可大幅提昇運算能力，量子計算機可助於核試爆、高新技術武器模擬和等軍事領域之計算。一些量子技術已逐步應用於軍事領域，將對未來戰爭產生深遠影響。量子雷達是一種利用量子現象進行目標狀態感知和信息獲取的特殊傳感設備，可利用量子糾纏態進一步提升探測靈敏度，有望解決傳統雷達存在的一系列問題。相比於傳統雷達，量子雷達對複雜環境下小目標具有更好的探測能力，可在高背景噪聲中識別出遠距離微小信號。即使隱形戰機發送虛假信號進行偽裝，量子雷達也可輕易發現欺騙過程和敵方的干擾行動，隨著量子雷達技術的不斷成熟，未來部署到地面和水面作戰艦艇的量子雷達，可對幾乎所有的空中目標進行探測，並可持續跟踪目標的軌跡和行踪。其強大的反隱身技能是隱形戰機的“剋星”。美國媒體稱中國已攻克量子雷達的技術難關，中國已研發出一種可監測到100公里以外隱形飛機的新型雷達。目前，對空中隱身目標的探測基本解決了有無問題，例如大功率的有源相控陣雷達、多基址雷達、無源雷達、外輻射源雷達、天波雷達等多種手段的綜合運用，能夠探測隱身的空中目標。但上述雷達探測隱身目標的弱點是精度較低、可靠性較差，而且體積龐大，很難用於火力控制，並容易遭遇攻擊。而未來量子雷達或將彌補這一缺陷。

   美國《國家利益》網站表示，中國的“九章”量子計算機若用在軍事武器研發上，將可抵消美軍最先進武器帶來的軍事優勢。例如美國最先進的核潛艇在中國量子雷達前無處可藏，同時隱形戰機也能夠輕易被中國量子雷達捕捉到。而有保密功能的量子通訊是利用量子糾纏效應進行信息傳遞，與傳統通信技術相比，量子通信具有高可靠性、高保密性和不間斷傳輸的特點。量子計算機的優點是存儲能力強、運算速度快，運用量子計算機技術，可以快速破解敵方密碼，掌握信息主動權；對海量情報數據進行實時分析和判斷，全面掌握戰場態勢。

二、量子無人機

    隨著科技的不斷進步，無人機現在被應用到各個領域，中國已自主研發出了一款量子無人機，超越了以前所有的無人機。量子無人機的主要優勢是它不會擔心信號干擾，普通無人機在飛行過程中，會受到信號干擾問題，甚至被敵軍誘捕，伊朗就曾誘捕過一架美軍無人機。為了保持無人機的通訊不受干擾，中國研製出了量子通訊保密技術，運用在無人機上。俄媒報導稱，中國已成功製造出全球首架全天候量子通訊狀態無人機。量子無人機能夠維持兩個空對地鏈路，能持續不斷的保持量子糾纏狀態，具有完全防止竊聽的能力，信號傳輸也十分穩定。從近幾年中國無人機的發展來看，中國無人機和量子科技已走在世界前端。在今年的ISO會議上，中國更是以最高票數得到了制定量子密碼基準對的權利。中國在量子領域及無人機技術在世界上已有一席之地。如今中國成功研製出了量子無人機後，美國在無人機領域的優勢也將消失。量子通訊的安全性和保密性，使得全球各國對此毫無破解辦法。美國專家也表示，將引起通訊領域的重大變革。

　　在中國南京大學有一個無人機技術的爆炸性發展，他們建造了第一台量子無人機，並以與使用量子衛星類似的方式將其用作節點。研究人員開發了一種八旋翼八旋翼無人機，起飛時重35公斤，包括機載量子通信系統。在實驗中，研究人員證明了他們的量子無人機可以在空中懸停一次40分鐘，能夠維持兩條大約100米長的空對地鏈路，並且可以在白天，晴朗的夜晚，甚至在下雨的夜晚，接收和傳輸糾纏的光子，他們還可以加載到高空無人機上，高空無人機將是跨越數百公里的廣域網中的節點。

三、量子潛艇

     美國五角大樓公佈了全球海軍實力最強的國家，分別是美國、俄羅斯和中國，三個國家的潛艇數量均為七十多艘，中國在核潛艇的規模以及整體性能上仍落後於美俄兩國。只有研製出更高端，更先進的核潛艇，才能實現真正意義上的大國海軍。中國新核潛艇將採用量子通信和量子導航兩大技術，且均採用量子技術模塊，也是世界上首款採用量子技術的核潛艇。此前大多數潛艇採用的都是美國GPS導航系統，這種系統有兩個非常大的缺陷，一是容易受到干擾，一干擾就會影響通信。而潛艇一旦在海底失去信號那麼後果將會是非常嚴重的，可能發生觸礁。第二個缺陷就是一旦發生突發情況，美國關停GPS的使用權限，將對中國的影響非常大。所以使用量子通信不但能夠規避干擾的情況，而且還能不再被美方牽著鼻子走。相比之前的GPS，中國的量子導航系統精度更高，受干擾更小。量子潛艇未來將成為研發核潛艇的主流方向。

    美國《國家利益》網站提到了量子雷達在反潛中的應用，目前聲納仍是探測潛艇的主要方法。除了安裝在艦船和潛艇上的主動和被動聲納，還包括固定在水下的聽音系統，一些海軍分析家認為，高敏感的低頻聲吶和先進衛星光學敏感器可以完全不受聲音隱身的影響，通過高性能計算機處理器，通過海量數據把微弱差異性的聲音接觸從背景噪聲中分離出來。根據背景噪音造成的微弱接觸，中國正在開發一種基於衛星的激光監視系統，目的是探測深度達500米的潛艇。美媒表示，量子技術已顯示出它有能力顛覆戰爭的既定模式，特別是由於量子糾纏的概念，這種奇怪的現象使得結合的粒子即使在很長距離上也會繼續神秘地反映彼此的行為。量子技術還可以作為一種先進的導航傳感器，無需導航衛星就可以讓潛艇保持航向。這種所謂的“量子羅盤”對於潛艇和其他海上平台尤其有用，因為它能夠以高精度精確定位，有可能使潛艇作戰平台擺脫對天基定位系統的依賴，而天基定位系統很容易被干擾。量子導航還具有潛在的進攻潛力，應用於改進導彈制導和增強精確打擊能力。