在无形之中决战信息高峰:量子通信的军事应用

军迷圈官微
文|武器正能量
自20世纪初,有德国物理学家M·普朗克提出"量子"这个概念以来,经典物理的大厦便开始动摇。但是量子力学诞生,同时也极大地改变着我们的生活。从上个世纪初提出量子,但现在,刚刚才过去一百余年,在这一百年时间中,量子学说一直是科学界最先进的代表。众所周知,科学是第一生产力,同时军事科学又是整个科学体系中最为重要的,所以,量子学说不可避免的成为了军事科技领域的重要产品。

量子,该词来自拉丁语quantus,意为"有多少",代表"相当数量的某物质"。因为其独特的性质——量子纠缠态理论。使得量子在通信领域得以大显身手。量子通信是,通过事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量,则接收方的粒子瞬间发生变化,变化为某种状态,这个状态与发送方的粒子变化后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对变化的粒子进行幺正变换。怎么理解呢?就好比是照镜子,在照镜子时,你获得的信息,在镜子中会同步的反映,只不过,不同在于,量子在照镜子时很独立,其他人是看不到镜子中的同步变化的。就是基于这样的通信方式构建的量子通信体系,在军事应用中有什么独特之处呢?这依旧需要从他的性质说起。

量子是物理世界中最小的、不可分割的能量单位。与经典世界不同它具有测不准、不可复制等性质,这些特性构成了量子通信安全性的基石。同时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。基于这些性质,可以让通信双方,获得高效率、大容量传输和很高隐蔽性的通信手段。这正满足现在信息化战场的需要。所以说,量子通信体系的建设对于军事通信优势的确立极大的优先权与主动性。
就目前的量子通信水准来看,如果在军事通信领域得以应用。那么在作战双方电子战,隐蔽信息通信等方面将建立单向透明的技术优势。因为传统的电磁通信模式,是直接通过天线向大气发射电磁波,当目标接收到电磁波之后,通过特定的信号处理方式,对信号进行滤波作业进而获取自己所需要的信息。但是这样的方式会使得整个空域内,都将有机会获取到己方的通信内容,对于战场消息的通信保密很不利。转而使用量子通信技术,直接规避电磁传播理论,从根源上,解决的信息泄露的可能性。

传统通信方式是基于电磁波的传输,这样传输信息的时候最大的弊端就是信息载荷小。而量子态的可叠加性和非定域性,让量子通信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。同时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。

在2016年,我国(也是全世界)首颗量子科学实验卫星,发射升空,次年1月18日正式交付中国科学院使用。这代表着,我国的量子通信技术已经走在了世界的前列,量子通信网络的建设,指日可待。(利刃/CYY)
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