量子计算技术：太空战“杀手锏”

空军科学研究办公室正在研究如何更好地使用超快计算机，希望借此提高空军系统数据存储和传输的安全和可靠性。图片来源：美国太空网几周前，五角大楼高级官员迈克尔·格里芬与俄亥俄州莱特·帕特森空军基地的科学家一起讨论了美国军方量子计算的未来。格里芬是国防部主管研究和工程防御的副部长，他将量子计算机和相关应用列入了五角大楼必须进行的研发投资清单内。

美国太空网在7月16日的报道中称，美国军方将量子计算视为有潜力改变信息和太空战面貌的“游戏规则变革者”。五角大楼担心，随着量子计算技术的突飞猛进，美国需要严阵以待。

美军关注量子通信和导航领域

美国空军特别关注量子信息科学领域。空军研究实验室计算和通信部门主管迈克尔·海杜克说：“我们认为这是一种非常具有颠覆性的技术。”

海杜克上周在美国国防创新委员会（DIB）举行的会议上发表了讲话。该委员会是由科技公司首席执行官和科学家组成的专家小组，旨在为国防部部长提供建议。

海杜克认为，人工智能算法、用于通信卫星的高度安全的加密和不需要GPS信号的精确导航，是量子计算可以大显身手的领域。他说：“我们已经投入不少人力物力和财力。空军研究实验室希望在开发用于驱动应用的软件和算法方面发挥关键作用。”

五角大楼尤其对于研发在拒绝GPS以及与GPS竞争的环境下的安全通信和惯性导航系统（一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统）感兴趣，海杜克说：“其中一些技术需要数年才能实现。在定时和传感方面，我们将在5年内研制出原型系统。”

海杜克举例说，在多武器和多航天器等需要实现完美同步的场景中，量子时钟被视为GPS的可行替代方案。“我们正在拒绝GPS的环境中看到类似GPS的精确度，GPS在一天之内通常需要多次更新以让平台保持同步。我们希望能超越这一点，因此，如果我们处于被拒绝的环境中，我们仍然可以保持同步。”

量子计算领域全球竞争加剧

与此同时，五角大楼也在持续关注其他国家在这一领域的动态。海杜克说，中国对量子计算领域“非常重视”，预计在未来5年内，中国在量子计算领域的投资将从100亿美元增至150亿美元，而且，中国已经开发出无法被攻击的量子卫星。

海杜克说：“中国展示了出色的技术；在美国，我们已经拥有了关键部分。但我们所关注的不仅仅是模仿中国在地面卫星通信方面所做的事情。我们关注整个生态系统——地面、空中、太空，并正在构建一个真实的量子网络。”

其他国家也开始涉足这一领域。英国正在计划一项耗资4亿美元、基于量子技术的传感和定时项目；欧盟的一个类似项目预计将在10年内投资10亿美元；加拿大、澳大利亚和以色列也有相当规模的计划。

海杜克说，这些项目的共同之处在于，它们是国家计划，这与美国现在的情况截然不同。

美国国会为五角大楼未来5年的量子项目提出了8亿美元的预算。海杜克说，钱很重要，但国防部也需要人力资本。“全球各地都对量子物理学家求贤若渴。我们需要量子开发工程师，以及可以应用量子技术的研究人员。另一个问题是缺乏国内供应链（目前大多数供应商不在美国境内）和专注于量子科学的测试实验室。”

量子技术用于人工智能引争议

在军方对人工智能的利用方面，一个引发广泛争论的焦点是，量子技术如何应用于人工智能。

尽管科技行业对军方使用人工智能的意图存在不信任——这促使谷歌终止与空军合作开发机器学习算法，但DIB主席埃里克·施密特一直在推动五角大楼拥抱人工智能技术，施密特是谷歌母公司“字母表”（Alphabet）的前任执行主席。

五角大楼本月宣布，将成立由国防部首席信息官达纳·迪希领导的联合人工智能中心。迪希说，这个中心将协调整个国防部在人工智能领域的研究，并与私营部门和大学的其他实验室联系。

在DIB会议上，施密特表示，新的人工智能中心是“一个非常大的计划的开始，它将以一种好的方式影响每个人。”

而且，鉴于最近有关在军事行动中如何使用人工智能的道德问题引发了诸多争议，五角大楼已要求该委员会帮助制定“人工智能原则”以作防御。

多年来，国防和情报官员一直在抱怨，由于缺乏及时的数据和可靠的通信系统，该领域的指挥官在工作中一直受阻。而人工智能技术被认为是帮助分析数据并实时向领导者提供准确信息的必要条件。

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