本文是美國海軍戰爭學院的一篇關於量子武器的論文，具有很強的科普意義。本文編譯的目的在於詳細介紹具有最高軍事應用潛力的領域是量子計算、量子通信和量子傳感器三個領域，分析國外對量子技術在軍事領域應用的著眼點和重視度，知己知彼，為我國軍事領域科研人員提供參考。
在利用量子物理原理的各種學科及科學中，各種技術不斷進步，比如前幾天中國的量子計算機「九章」問世，掀起了關於量子計算討論的熱潮。量子計算、量子通信和量子傳感器這三種量子技術應用潛力巨大，將會對未來戰爭產生巨大影響。無論是複雜環境下的戰爭決策，還是通信過程中的安全保障，無論是隱身於反隱身之間的較量，還是新型裝備的研製與生產，無不滲透著「量子」的身影，未來的戰爭有相當大的一部分是量子戰爭。
量子物理學武器：技術如何改變戰爭
紐波特海軍戰爭學院，羅德島
美國海軍丹尼斯·蓋伊中尉
「我們必須正視現實，看到世界本來的樣子，而不是我們所希望的樣子。」國防部長詹姆斯·馬蒂斯(James Mattis)的這句話，在當今充滿挑戰的戰略環境中說得再準確不過了。在利用量子物理原理的各種學科及科學中，各種技術不斷進步，而其中大部分是中國研究人員的成果。具有最高軍事應用潛力的領域是量子計算、量子通信和量子傳感器這三個領域。
在這些研究領域中，新興技術帶著機器學習領域和人工智慧領域突飛猛進。通過光纜、自由空間空氣和海水進行的量子通信將發展到能夠在海軍艦艇(包括飛機、潛艇和彈藥)上部署這種超安全能力的水平。在探測環境變化的方面，高性能的傳感器將帶來前所未有的靈敏度，遠遠超過目前技術所能達到的領域;量子傳感器將開啟一個無處不在的傳感時代，無論是海上的空間、海面層還是海底的軍事資產，都將被偵測技術利用起來。
CNO和其他國防部領導一再聲明，美國正面臨大國競爭的危機。具體來說，俄羅斯和中國軍事技術能力的進步正在破壞全球力量平衡。為了保持作為全球超級大國的地位，美國必須優先考慮量子技術實力，這將使其在對抗任何潛在對手時具有獨特的軍事優勢。開展量子研究是至關重要的，應該積極推進。
簡介
隨著全球安全形勢的迅速變化，應用量子物理學在許多領域的進展表現出壓倒性的實力，完全可以重新定義21世紀的軍事行動。具體來說，本文分析了近年來的科學進步成果，以及應用於當前戰爭能力的量子力學原理，及其創新應用和顛覆性成果，這些成果難以捉摸，將成為21世紀促成軍事戰略優勢的主要因素。
國防部長詹姆斯·馬蒂斯(James Mattis)在《2018年國防戰略》中表示，美國正式關注大國競爭。為了解決這種優先級的轉變，下一步的重點應該是大力研究和發展量子技術，這將提供必要的能力來面對任何潛在的對手。在一次對國資委的會議中，空軍副參謀長史蒂芬·威爾遜（Stephen Wilson）將軍說，今天的現代化就是明天最好的準備。當討論美國近年來所處的緊張的預算資金及環境時，每花費一美元，先進的技術和研究與開發就應得到實質性的進展。
正如哈裡·哈裡斯（Harry Harris）上將為美國太平洋司令部(PACOM)所發表的態勢聲明中所指出的，「中國的軍事現代化計劃正在將其軍隊轉變為高科技軍隊，以實現其在亞洲地區主導地位的夢想，並日益增長全球覆蓋性和影響力。」儘管中國的發展不是本文的主要焦點，但以下幾頁將直接證實哈裡斯上將的擔憂，即在量子科學領域中，已經在近乎連續的基礎上證明了一些具體的進步。
關於避免與中國發生戰爭，艾利森博士（Dr. Allison）寫道，美國必須重新審視所有的戰略選擇，即使是欠佳的選擇。沿著同樣的思路，人們提出了兩種截然不同的行動:贏得量子競賽，或者被拋在後面不知道發生了什麼。中國已經展示了將新興量子技術武化的願望和能力，如果美國不準備採取類似的行動，那麼全球力量平衡可能已經被打破，無法修復，並在未來數年保持這種狀態。
如果新興技術不被理解、不被認可，更重要的是，不被有計劃地發展，美國未來如何維持全球安全的主導地位?隨著應用量子物理學的普及，特別是在量子計算、量子通信和量子傳感器領域，美國聯合部隊的作戰方式將發生重大變化。如下所述，這些新興的研究領域產生了對美國國家安全至關重要的關鍵能力。這些技術成果將體現在提高計算能力及機器學習效率、前所未有的通信安全性，以及通過超敏感雷達和敏感磁力計實現先進的導航和磁感能力。
除了對量子技術進行明確的防禦性分析之外，本文還將簡要描述這些研究領域的發展將對民用領域產生重大影響的其他領域。特別是，在氣象學、金融、能源管理、電信、數據安全以及石油和天然氣等領域，有一些直接的因果關係可以被推斷為具有實質性的影響。這裡沒有充分探討，未來的研究應該在採用量子技術的持久影響上進行，特別關注重要的國家基礎設施和經濟部門。忽視美國整體防禦戰略中潛在弱點這一關鍵問題是十分愚蠢的。
為了在全球範圍內建立和保持優勢地位，本文提出了幾點建議。這些建議並不是要加劇全球微妙的安全局勢，而是要在政府、學術界和工業界的科學圈內充當呼號的角色。「太平洋司令部」司令說，美國軍隊致力於在國際法允許的任何地方飛行、偵查和巡邏，但如果不採取有目的和明確的步驟來建立量子軍事力量，國家安全的未來是暗淡的。利用先進的量子技術，在工業界和學術界的偉大思想的推動下，以及隨後美國國防部不屈不撓的戰士們的推動下，將使世界各地持續的和平與繁榮成為可能。
這裡提供的結論和建議與詹姆斯敦基金會的一致。在關於應用量子物理的快速進步的技術和戰略影響的一個全面的兩部分的文章。他們的作品以中國的進步為主要議題。如果我們有希望保持我們在西太平洋地區的穩固部署，更不用說在全球範圍內的部署，我們就需要理解、認可新興技術，最重要的是，有計劃地開發這些技術。發展量子能力是確保美國外交官始終以壓倒性優勢與潛在對手對話的關鍵一步。
「我們相信，我們正處於一個拐點，即工業革命帶來的深刻變化的早期階段。新技術不僅是指數型的、數字的和組合的，而且大部分的收益仍然在我們前面。」先進的計算、通信和傳感能力的出現並不是什麼新鮮事。創新和適應能力是歷次全國戰爭的關鍵優勢。從潛艇到雷達到核武器再到精確制飛彈藥，美國已經適應了不斷發展的技術。量子科學作為一種作戰技術，雖然相對不成熟，但卻有可能擾亂未來戰爭的方方面面;這僅僅是開始，但我們不能浪費時間。如果不建立一支有能力且自信的量子力量，美國作為全球超級大國的未來肯定會落後於中國甚至俄羅斯。
量子物理學：基礎
本文的目標不是鑽研與量子力學相關的高級主題。相反，人們認為即使經過多年的教育，量子技術關鍵概念還是很難理解或真正掌握。為了簡潔和易於理解，本文只介紹和解釋基本概念。由於它們可能不是完全科學的，這些描述旨在將討論從理論轉移到應用。
需要理解的兩個不同的原理是疊加和糾纏。糾纏是理解許多應用量子物理學，特別是量子通信和量子雷達的核心概念。糾纏的一個普遍理解的定義是，粒子之間可以產生明顯的相互依賴，儘管粒子之間存在任何空間距離。這一概念意味著兩個(或更多)粒子在物理上分離，沒有傳統的或可測量的聯繫，其中一個發生的事情會對另一個產生量化的影響。產生和操縱糾纏粒子對的能力是量子技術的基礎。
為了簡要地解釋疊加，D-Wave系統公司的研究總監馬克·詹森博士分享的一個例子是這樣說的：用拋硬幣的標準概念來決定是正面還是反面。根據量子力學的原理，你的量子硬幣可以同時是正面和反面。也就是說，粒子在任何給定的時間都被證實有兩種(或更多)狀態。一個更為貼切的描述出現在量子計算領域。經典的計算機以比特的集合處理信息，其中每一位都有一個值為0或1。量子計算機的不同之處在於，量子位元或量子位元的值可以是0、1或同時為0。這與經典物理學的一般理解是相悖的，但這一特性已經在許多可信的科學實驗中被反覆證明。這使得計算能力從經典計算機的接近線性級數增加到量子計算機的指數級數。
在簡要描述了這些基本知識之後，剩下的討論將集中於該科學所帶來的特定技術進步。為了證明能力，下面的敘述將突出在應用量子物理的各個學科的研究人員的最新努力。雖然中國的進步不是重點，但由於中國的科研活力及對量子科學的重視，我們可以看到很多使用例子。中國採取的無限制科研和協作的方式應該引起美國國防部的關注。
量子糾纏
量子計算
全球未來研究所執行長兼主席詹姆斯·坎頓博士在題為《奇怪的科學:下一個會是什麼》的章節中強調了量子計算的影響。具體地說，這裡描述了幾個與高級計算能力(包括經典和量子計算)有關的原因，這些能力將引導真正的智能機器和「網絡的覺醒」。以前所未有的速度運行經典算法的能力，將引領人工智慧和機器學習技術的更多進步。
麻省理工學院教授馬克思·泰格馬克（Max Tegmark）博士在描述程式設計師和計算機科學家在與超級智能人工智慧交流我們的目標時所面臨的固有問題時，提到了「邁達斯國王悖論」。當前的安全環境被圍繞認知計算和深度學習時代的討論所主導;實用量子計算機的激增無疑將有助於解決這些問題，提供可以用於捕獲真正深度機器學習的超高速計算速度。雖然分析軍事行動將如何受到人工智慧技術的影響完全是另一回事，但這裡的目的只是簡單地將量子計算與先進人工智慧的發展聯繫起來。
摩爾定律是由美國工程師、英特爾公司創始人之一戈登·摩爾在1965年提出的。這一深刻的觀察結果過於簡單地說明，可以放置在矽晶片上的電晶體的數量大約每兩年就會翻一番。在過去的幾十年裡，這個定律一直保持著驚人的彈性，隨著計算機技術的最新進展保持著速度(有時甚至超過了它)。摩爾定律繼續適用的意義在於，我們將創造一個計算能力超過人腦的世界。如果這是真的，它的應用將會改變世界。
正如世界著名理論物理學家加來道雄（Michio Kaku）在2012年指出的那樣，摩爾定律的問題在於，如果未來使用矽晶片和標準電晶體，這種指數級增長將受到限制。使用「標準矽技術」將終結摩爾定律，但量子計算機的出現仍能實現同樣的計算能力指數增長速度。世界人口已經習慣了這種規模的計算機技術進步，因此工業將找到繼續提供量子計算機的方法。
中國已經明確地認識到，計算機的量子未來是一個值得全國高度關注的問題。然而，儘管他們到目前為止作出了努力，但在這一相對較新的研究領域取得進展是很困難的。《南華早報》在2017年5月報導，中國東部的一個科學家團隊已經建造了第一臺量子計算機，他們說，它比上世紀40年代開發的早期一代傳統計算機的速度還要快。雖然這一發展乍一看可能令人印象深刻，但這篇文章也一樣指出，「中國團隊承認他們的機器沒有實際用途，因為它只執行這種高度複雜的計算形式，但它凸顯了量子計算的未來潛力。」這個例子說明了兩個重要的事實。一是中國在量子計算方面並不比美國領先多少年。另一個是，儘管這項技術進行了密集的研究和開發，但要實現實際應用可能還需要很多年。
深入研究不同類型的量子計算將會揭示這一技術的未來。中國人所採用的方法很可能與加拿大量子計算公司D-Wave Inc.使用的方法非常相似。這種方法被稱為量子退火，它並不是為了追求實用的量子計算機而尋求的改變世界的技術。量子計算機的實際應用更適合在通用柵極模型下工作的計算機。同樣，不考慮細節，這種方法使用起來要困難得多，需要很多年才能實現。
根據2017年4月的《麻省理工技術評論》，谷歌和IBM正在迅速接近量子霸權。量子優勢是指量子計算機超過經典計算技術的能力。一旦達到了量子的霸權，實際的量子計算機的真正含義將是有效地使用兩種基本的量子算法。Shor算法可用於破解標準加密，Grover算法可用於更快更有效的搜索。這些算法的影響可以在大量的文獻中找到，並且在軍事上有明確的應用。
「九章」量子計算機
量子通信
量子通信是利用量子物理原理以前所未有的安全性和速度傳輸信息的新興研究領域。到目前為止，測試和證明的協議使用量子密鑰分配(QKD)，以及經典的電磁通信路徑來提供雙向通信。量子通信利用量子糾纏原理來確保量子密鑰的超安全交換，同時利用經典的通信路徑來傳輸信息。已經進行的實驗證明了通過三種關鍵介質進行量子通信的可行性，每一種介質都可以被開發成具有獨特的戰略優勢。
有人可能會問，為什麼這項技術如此重要?這個問題的答案只需要對戰術安全和軍事行動有基本的了解。正如許多古典理論家所解釋的那樣，信息可以贏得戰爭。例如，卡爾·馮·克勞塞維茨在《論戰爭》一書中告訴軍事戰略家，消除衝突中的迷霧和摩擦可能會導致在其他情況下不可能取得的勝利。歷史表明，有能力攔截和了解敵人的通信，可以獲得明顯的優勢。納粹德國的恩尼格瑪密碼被破解，蘇聯的水下電纜被竊聽，二戰期間日本在中途島的計劃被攔截，這些都證明了這一點。因此，無論在和平時期還是戰爭時期，維護安全通信都應是每個國家的首要任務。
量子通信的第一種媒介是通過光纜在兩個地面站之間進行。在兩個地點之間進行安全量子通信的能力，將確保一個國家保持其最敏感信息的完整性的能力。有一條1243英裡長的光纖電纜連接著北京和上海的地面站。該連結為量子通信領域的快速失效和高速學習提供了測試平臺。
量子通信的第二種媒介是在地面站和機載平臺之間。這一能力已經被世界上唯一的量子衛星「墨子號」(Micius)證明，該衛星由中國擁有和操作。在這方面，中國在實驗量子通信領域也取得了明顯優勢。
第三種也是最重要的量子通信媒介是通過海水。這一領域的研究雖然還不成熟，但近年來發展迅速。2017年8月，中國研究人員報告，已經測試並證明了海水作為介質的可行性，這表明向水下量子通信邁出了第一步。
這三種能力分別通過光纜、空氣和海水進行量子通信，在對國家安全至關重要的行動需要戰略通信的環境中，有可能造成破壞。然而，它們一起提供了一種前所未有的能力，完全保護所有國家資產所需要的所有通信。這項技術的協同作用和成熟度需要進一步研究，並應在儘可能高的級別進行審查。
這些技術的一個可行的合成模型可以在下面的例子中看到。一艘中國潛艇指揮當地行動需要定期通信。待在水下時，水下的量子通信可以通過潛艇和量子通信衛星墨子號之間的海水-空氣接口進行。這種安全通信可以被接收並重新傳輸到北京的一個地面站。然後，該通信可以被傳輸到指揮中心，以進行潛艇的操作。一旦接收到消息，就可以使用相同的安全協議和傳輸路徑以相反的方向發送消息。因此，從搖籃到墳墓，一艘潛艇在一開始就可以有能力在完全水下操作時進行通信(沒有通信天線在水外)。
雖然下文將介紹更多內容，但一項緊急建議是突出這一技術作為研究和開發的優先事項。主要是通過政府和學術機構之間的撥款和合作，這一研究領域可以迅速成熟到可操作的水平。與潛艇在速度和深度上的安全通信(意思是不受限於保持慢和淺的通信天線離開水面)是一個關鍵的能力，應該發展。如果在量子通信領域沒有明確的、經過深思熟慮的進展，通過各種媒介，中國將獲得進行無拘無束的潛艇通信的能力，而美國則在迎頭追趕。
墨子號衛星
量子傳感器
量子傳感器是一個新興的研究領域，近年來得到了更多的研究熱情。卡佩拉羅、德根和萊因哈德將量子感應描述為使用量子系統、量子特性或量子現象來執行一個物理量的測量。簡單地說，這項科學旨在提供覆蓋許多不同光譜的極其靈敏的傳感能力。這裡將討論三種技術:先進的量子雷達系統、無GPS全球導航和無低溫高精度磁測量。
量子雷達
量子雷達技術擴散的軍事影響是巨大的。這項技術的基礎科學與大多數人所理解的傳統雷達完全不同。辛格(P. W. Singer)和傑弗裡·林(Jeffery Lin)對這些差異做了很好的描述：
傳統雷達通過發射無線電波來反射目標，而量子雷達則通過光纖耦合器、量子點或其他方法使用糾纏光子。糾纏光子從目標物體上反彈回量子雷達，可以從光子的返回時間推斷目標物體的位置、雷達截面、速度、方向等屬性。而且，欺騙量子雷達的嘗試會立即被發現，因為任何改變或複製糾纏光子的嘗試都會被雷達發現。
這就像量子物理學中的其他概念一樣，很難理解，但在軍事上卻很容易理解。
中國目前正在開發射程為100公裡的量子雷達，可以擊敗第五代飛機(如令人垂涎的先進攻擊戰鬥機F-35)所使用的先進隱形技術。這將進一步複雜化戰鬥機和航空母艦在太平洋司令部的行動，甚至比已經完成的由於中國反艦彈道飛彈(ASBM)計劃。如果「太平洋司令部」的資產，特別是航空母艦和艦載機，將繼續在國際法允許的任何地方運作，那麼一種有效的量子雷達對抗技術就需要與美國的量子能力並行發展。
進一步說，有公開文獻表明，中國試圖利用這種技術來對抗美國的隱形平臺。在《南華早報》最近的一篇文章中，討論了幽靈成像技術來探測通常發生在夜間的隱形轟炸機的秘密起飛。這種技術不受天氣影響，也不受妨礙常規收集方法的黑暗影響。如果美國不對量子雷達技術的研究和開發進行適當的投資，這一科學在未來幾年將繼續發展，進一步加深能力認知上的分歧。
量子雷達
量子導航
2014年5月，英國國防部開始投資開發量子羅盤，這可能最終消除航海導航對GPS技術的過度依賴。這種改變遊戲規則的技術應用於潛艇導航時非常有效。如果沒有持續的GPS更新，潛艇的慣性導航系統可能每天誤差一公裡。使用量子導航系統，不確定度可降低1000倍至大約1米。技術細節超出了本文的討論範圍，但量子羅盤的進步可以對傳統的弱磁場進行極其靈敏的測量，從而實現了這種能力的顯著飛躍。這項技術仍在發展中，但一經完善，它將結束對天基資產的依賴，為美國海軍增加了一種極其安全的方式，使其能夠在不受GPS幹擾的環境下作戰。
在日益混亂的環境中，美國海軍艦艇需要不受幹擾影響的可靠導航工具。雖然對潛艇的重要性被證明，這項技術可以應用於水面艦艇，飛機，甚至精確制飛彈藥和飛彈。通過積極的研究和開發獲得這項技術，並迅速融入現有部隊，將繼續確保在競爭日益激烈的全球共同領域的航行自由。同樣地，在使用這項技術方面的滯後風險嚴重妨礙了全球前沿部署的海軍部隊的安全和保障，同時允許對手肆無忌憚地行動。
量子衛星導航想像圖
量子磁力儀
與量子導航技術一樣，探測磁場微小變化的能力也導致了量子磁力儀的使用。這在軍事上的重要性可以從海軍飛機上使用的磁異常探測(MAD)設備中看出。配備了瘋狂裝置的飛機可以在低空飛行，探測地球磁場的變化，有可能發現隱藏的潛艇。然而，這種低姿態的飛行模式與海軍P-8的傳統高空搜索程序並不兼容。與其犧牲MAD系統在反潛戰任務中的優勢，無人機可以用來填補空白。在這裡，量子磁力儀可以增強MAD，使其在高空使用時比傳統傳感器在低空操作時精度更高。
量子磁力儀最普遍的形式是超導量子幹涉裝置(SQUID)。令《南華早報》(South China Morning Post)記者陳(Stephen Chen)感到驚訝的是，當這些極其靈敏的磁力儀與潛艇探測之間的聯繫被提到後，中國科學院(Chinese Academy of Sciences)稱讚的中國技術突破從新聞報導中消失。關於中國計劃使用這種和其他破壞性技術來建造水下長城的公開資料還有很多。毫無疑問，一旦成熟，這些傳感器將被用於軍事力量，問題只是誰將最先到達那裡。
隨著基於量子力學原理的新型探測器的不斷使用，相當於這樣建立了一個磁透明的海洋，潛艇將不能夠再在隱形的保護層下自由行動。在飛機上裝備新的量子磁力儀將使高空飛行產生更好的情報、監視和偵察(ISR)收集，以及持續完成反潛戰任務。雖然還沒有開發出來，但在近地軌道(LEO)上裝備這些超敏感傳感器可能會進一步削弱全球所有潛艇所享有的隱形能力。
遠程軍事用途
雖然本文的重點是展示量子能力的發展所獲得的技術優勢，但應該清楚的是，這些技術將直接受益於一個國家的基礎設施、安全和經濟實力。換句話說，如果軍事優勢不足以刺激對這些技術的研究和資助，對民用部門的潛在影響也會增加其重要性。
量子計算的進步對許多領域都有明確而全面的影響，尤其是消費電子產品和各種版本的電子貿易、電子商務或基於在線的服務。雲計算利用量子計算機，可以取代對笨重和昂貴的家用計算機的需求，允許所有的處理能力都存儲在雲中，可以提供一個新的家庭計算版本，支持小型和廉價的小型客戶機類型系統。
同樣，不可破解的量子通信將為遭受網絡攻擊或企業間諜活動的組織提供網絡安全。這裡不討論量子鍾，它對所有依賴於當今原子鐘的行業部門都有影響，即金融機構和全球航船船隊使用的GPS。
量子磁強計的進展可用於資源開採作業，以定位以前未發現的稀土金屬節點。此外，這些傳感器還可以用於搜尋和救援海上失蹤的船隻、潛艇或飛機。這些量子磁傳感器在醫學領域也有明確的應用。這些傳感器可以更好地檢測各種疾病和心臟狀況。此外，這些傳感器不依賴於目前醫療機構中笨重和昂貴的設備。
爭奪第一
儘管量子技術的進步已經有了明確的例子，但一些批評人士說，這些能力遠比上述分析假設的要遙遠得多。雖然有些進展是緩慢的，可能會出現過度宣傳，但這篇論文不是科幻小說。上述技術是世界上最好的大學正在研究的真正進步。說用於軍事用途的量子技術的擴散不會馬上發生是可悲的疏忽。量子技術將改變戰略環境。真正的問題是:美國將如何應對一個沒有能力與之競爭甚至對抗其新能力的擁有量子裝備的中國？美國必須提高對這一威脅的認識，強調公開發表的態勢聲明和向美國國會作證的戰略含義。
無數的機構和組織正在研究應用量子物理，但麻省理工學院(MIT)林肯實驗室(LL)可能是美國在推進量子傳感器能力方面的領導者。正如他們的量子信息科學項目的目標所述，林肯實驗室的量子傳感器技術專注於那些能力超過經典同類設備的設備。通過新的量子傳感器器調整現有能力並增強它們的想法並不新鮮，但非常有價值。美國國家安全的未來取決於政府促進工業、學術界、國防和其他國家實體之間的協作與合作的能力。
為了確保美國的量子未來，必須採取全國範圍的措施。這意味著美國也應該顯示出這一行動的緊迫性，分配在研發、測試、採購和整合到當前軍事力量結構上的支出。一個可以效仿的模式是英國創建的國家量子技術項目，這是一個多學科、多行業的項目，得到資金支持以利用英國的比較優勢。如果沒有旨在進一步研發的預算優先權，美國將在量子競賽中進一步落後。
當世界覺醒到各種量子技術在現實世界的應用時，一切都變了。這不是科幻小說。這是真實的，這是一組具有潛在破壞性的技術，我們可以用它來摧毀近處和遠處的任何敵人，或者敵人用它來對付我們，結果是一樣的。如果不採取行動來確保量子未來，美國就會在這場贏者通吃的致命遊戲中屈居第二。
對未來的研究建議
應用量子物理的各個領域都需要研究。以下是應特別關注國家安全問題的建議主題：
量子計算：
1. 量子計算將如何影響軍事行動的規劃?
2. 如果人工智慧技術可以集成到船舶的控制系統中，那麼節省下來的工時又如何調整呢?
3. 國防部內部的哪些人類分析任務可以由高性能計算機更好地完成?
量子通信：
1. 當通信可以實現時，潛艇就業將如何改變，同時操作在速度和深度?這將導致潛艇任務的增加還是減少?
2. 要在潛艇和岸上設施之間實現真正的端到端量子通信，還需要哪些額外的基礎設施?
3. 儘管量子通信極其安全，但在全球超級大國之間發生衝突時，它的彈性有多大?
4. 由於未來可能會有經典通信和量子通信的混合，哪些應用會從傳統方法中獲益?換句話說，在量子通信被廣泛採用之後，還有什麼會保持不變呢?
量子傳感器：
1. 量子磁力計的靈敏度是否足以探測到從衛星上部署在海面下工作的潛艇?如果是這樣，這將如何改變就業策略?
2. 一旦海軍艦載傳感器達到精確的量子水平，將獲得哪些額外的能力?
3. 量子導航傳感器所需的組件能否以可接受的成本小型化到足以安裝在飛彈上?非衛星依賴飛彈系統的後續影響是什麼?
4. 地球靜止軌道衛星使用的量子成像系統的解析度是多少?
5. 量子成像的進步能帶來什麼短程能力?具體來說，美國陸軍和海軍陸戰隊如何利用量子傳感器技術?
6. 量子傳感器將如何影響指揮官的能力，以確保在海軍行動中正確作戰?
免責聲明：本文轉自中國指揮與控制學會，作者杜穎。文章內容系作者個人觀點，本公眾號轉載僅為分享、傳達不同觀點，如有任何異議，歡迎聯繫我們！
轉自丨 中國指揮與控制學會
編輯丨 劉瑾
研究所簡介
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