解析量子计算在未来军事实践变革中的潜力价值

解析量子计算在未来军事实践变革中的潜力价值

从卫星驰骋浩瀚宇宙的星图轨迹，到深入海洋的仪器设计，再到高精尖仪器研发推进，都需要无比惊人的计算量。 随着人类科技的快速发展，狂飙的算力需求逐步成为掣肘人类科技文明进步的阻碍之一，为打破算力限制带来的数字屏障，人们将目光投向未知的领域，逐步摸索出了满足人类算力需求的伟大征途——量子计算。 近日GPT-4隆重推出，其吸引了整个科技界的关注，但是我们只关注人工智能带来的科技变革未免表现得有些狭隘，将目光投向浩瀚宇宙，是人类文明史向前推进的必然趋势。

量子计算的概念自问世以来，便饱受世界各国科研部门高度关注，所投入的人力物力财力精力与日俱增，在坚持不懈的努力下，掌握并运用量子计算已然逐步成为可能。进入21世纪以来，各类高新科技快速发展，从6G技术到军事元宇宙的快速发展，再到人工智能引领的科技浪潮推动之下，军事科技发展也迎来了新一轮革命。 量子计算也同样如此，不仅在科技前沿占领高地，其对于军事科技实践发展也同样占据举足轻重的地位，对于军事卫星通信网络架构以及大数据情报分析体系等内容具有重要价值和作用。那么，量子计算在军事变革实践道路中究竟有着怎样的体现呢？其对于未来军事变革又有着怎样的价值呢？

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科技前沿——浅析量子计算发展沿革

人类文明史发展至今，数学所发挥的作用非同一般，计算在人类生活中的方方面面都占据举足轻重的地位，人们在各项科技发展中对于计算力的需求也与日俱增。不过随着需求快速推进，计算力的发展却难以满足人们建设需求，因此，各国科学家和数学家开始寻求新的突破口。

量子计算最早出现于1981年波士顿麻省理工会议，讨论的目的是研究推出有效快速的计算方法，但这一设想太过超前，且科技条件阻碍重重，难以实现。随着计算物理学的发展进步，人们开始尝试量子计算在计算机上的应用，并且陆续推出了基于量子力学图灵机模型的计算模型。

在彼得·肖尔开发的肖尔算法问世之后，量子计算迎来了一个关键的里程碑式的伟大突破，量子计算首次能够以更高的速度分解大整数，也可以破解许多密码系统，大幅度提升计算效能，使得计算力能够满足更广泛的问题、更高的算力需求。

进入21世纪以来，科罗拉多州国家标准与技术研究所的一个团队推出了第一台通用可编程量子计算机，正式开启量子计算时代。往后推近十年，量子计算迎来的全新的发展基于，IBM推出了首个可用于商业的集成量子计算系统，之后IBM又推出一个新开发的53量子位量子计算机，量子计算效能再一次实现质的飞跃。

与此同时，2019年末，谷歌公司研究团队发表的一篇论文声称已经在量子计算上取得新的突破。目前，量子计算机作为实现量子计算的关键手段，是各国正在是正在研发中的新型计算机，量子计算依靠其强大的并行计算能力，将再次推动新一轮的信息科技革命。

新兴的量子计算时代将带来许多突破，这一场属于量子计算的革命将提高处理效率，解决内在的量子问题。各国也在持续推进量子计算研究，力求早日实现大规模量子计算，其对于世界各国在金融、航天、军事、通信、市场运行以及国家信息安全都具有重要战略意义。

那么，量子计算在我们所关注的军事发展领域究竟有着怎样的意义呢？其在军事实践变革当中又有着那些具体表现呢？

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军事变革——量子计算所带来的全新定义

近日，GPT-4深夜发布，其被称为是最强大的多模态模型，将颠覆科技界已有对人工智能的认知。

就在GPT-4大火的同时，其所暴露的问题也随之凸显在世人眼前，即人工智能难以满足庞大的算力需求，而针对这一短板，传统计算机所表现出的算力也越来越难以满足前沿科技领域研究的需求，量子计算机的提出和建设，成为科技发展的必由之路。

量子计算是指使用亚原子粒子的物理学领域来执行复杂的并行计算，区别于当今计算机系统中简单的晶体管，能够执行复杂的计算任务，表现出更强大的计算力。

基于量子计算所研制的量子计算机，其使用量子比特计算，计算单元可以打开，关闭或之间的任何值，因为量子比特居于中间态的能力，这一特点为计算方程增加了强大的功能，使量子计算机在算力上相较于传统计算机“0”、“1”码计算更胜一筹。

虽然量子计算刚刚起步，但是量子计算机已然成为未来发展前沿科技的重要技术之一，因为量子计算强大的功能，人们开始尝试其在军工领域的应用和试验。

据悉，各国军事部门正在着力建设量子卫星、量子雷达、量子计算机、量子定位系统为代表的高精尖量子军事武器装备技术，并且已经获得了突破性进展，初步形成战斗力，且由于量子计算所具备庞大的战争潜力，量子计算机已经成为世界大国重点发展研究的对象。

量子计算在军事实践发展道路中，量子计算机是最直接的应用手段。美国国家科学院给出这样的说法，“量子计算机是唯一已知的计算模型，它可以提供比当今计算机更快的指数级速度。”量子计算机庞大的计算力，让世人为之着迷。

针对于此，量子计算在情报分析部门将有着用武之地，其能够与人工智能相互配合，在人工智能完成从浩如烟海的庞杂数据库中提取有效信息之后，量子计算能够对此情报信息进行破解分析，对对存储在加密媒体上的机密或受控非机密信息进行解密。

当然不仅在解密上量子计算大有可为，其还可以反过为开启一种全新的加密方式，但是以目前的科技水平依然难以实现，预计要在2030年加密量子计算机才能与我们见面。

此外，量子计算还将成为一种重要的辅助手段，其可以作为提供其他具有破坏性应用程序进入目标的开路者。

量子计算在目前研究和开发阶段测试过程当中，已然被发现具备区别于晶体管和硅微芯片的计算方法，其在关键核心实施所采用的设备当中却用途广泛，在此基础上针对硬件层次实施提供量子计算的条件，不仅会带来重大的信息泄露风险，还将为后续量子层次的进攻打开缺口。因此，量子计算很可能成为一种替代的、互补的、协同作战的辅助技术。

总的来说，量子计算在未来军事实践当中，不仅在量子密码分析领域大有可为，其还可以作为一种极为有效的辅助手段，帮助通信的实现和人工智能效能的发挥。

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三大方向——从量子计算说开来去

量子计算作为利用量子叠加、量子纠缠等资源进行信息编码和处理的技术，已被证明在若干问题上具有相对于经典计算的极大优势，在实用化后将对信息及相关科技产生深远影响。

截至目前，量子计算研究已然成为世界各国关注和研究的重点内容之一，其所具备的强大的军事应用潜力也吸引了世界大国的高度关注。

除了量子计算引用前景广泛，量子通信、量子传感以及量子卫星等技术也深受人们关注。国防科学委员会更是做出这样的判断，“量子传感、量子计算机和量子通信将成为量子技术发展的三大主要内容，并将对国防科技发展带来巨大的影响。”

量子传感作为目前运用于军事最为成熟的一门技术，其不仅能够大幅度提升军事能力的感知性，还可以提供替代的定位、导航和定时选项，有效解决了GPS被降级或拒绝的糟糕局面，使得各系统以继续有效运行，从而确保军事行动开展顺利进行。

此外，量子传感技术在情报、监听和侦察领域大有可为，在未来发展中也将成为量子技术的重点研究方向之一。

除此之外，便是量子通信的军事价值评估。目前，量子通信正处于一个新的发展阶段，其在建设与传感器、互联网和卫星通信之间的有效链接之后，将发挥巨大的作用，不仅能够强化这一个成体系化系统的稳定性，还能够进一步扩大其作用范围辐射能力，为军事行动开展提供更广阔的空间。

如今看来，量子技术已然成为21世纪里与人工智能、6G技术和军事元宇宙前沿科技相提并论的重点研究内容之一，虽然我们目前以这几项高新科技所带来的巨大商业价值而感到着迷，但是不可忽视其本身背后存在的巨大军事潜力与价值。

在量子计算完成成熟性建设与实践之后，其在军事实践上所带来的巨大变革将彻底颠覆我们传统的认知，这要求我们必须时刻紧扣时代发展的主体，把握前沿科技发展动力，从而促进各方面的建设。