量子技术在武器装备中的应用展望

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第3 7卷第 5期 T l ON AL DE F E NS E S C I E NCE& T E C HN OL OGY
Vo 1 . 3 7. No . 5
0e t . 2 01 6
量子技术在武器装备 中的应用展望
吴云章 , 李健
进 行 阐述。研 究表明 ,量子计 算的发展 必然使 现有 武器装备 的性 能得 到提 高、作 战能力得 到提 升,进 而改变现有作战模式。 [ 关键 词 ]量子技术 ;武 器装备 ;作战能力 ;作战模式
【 中图分类号 ] E 9 1 9 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1 6 7 1 — 4 5 4 7( 2 0 1 6)0 5 — 0 0 2 7 — 0 0 4
关 系等 被发 现和 应 用 ,量子 理 论进 一步 丰 富 。量
子力学与其他科学相结合产生了许多新兴前沿科 学,如量子计算机、量子通信、量子密码、量子 电池、量子材料等,正改变着社会 的生活 。量子 系统 以其速度快、功耗低、存储能力大、计算能 力强、保密性好等特点,将成为信息时代新的主 宰,也将改变未来作战模式 。
送 量 子态 的 “ 量子 隐形 传态 ” 以及 信 息保密 传送 所需的 “ 绝对 安全 的量 子 密码 ”等 技术 手段 。量 子 通 信可 以分 为 光纤量 子 通信 和 自由空 间量 子通 信 两 个方 向。 目前 ,全 球 首颗 量子 通信 卫星 将在 我 国发射升 空 , 进 行 卫星和 地面 之 间的量子 通信 ,
与量子计算相结合 ,实现对装备 的精确控制和打

给出计算结果。 量子计算是对经典计算有力扩展, 经 典计 算机是量子计算机 的一种特殊情况 。
未来 战场 数据 联 网 ,各 种装 备和 空天 地海 网 等 信 息汇 集 ,各军 兵种 联合 作 战 ,各战 区协 同歼 敌 ,战场 战机 稍纵 即逝 ,需要 及时 做 出合理 正确 的决策 ,即未 来 战场 具有 大数 据 、大计 算 、强 时 效 、强并 行 ,重 决策 ,重 战胜 等特 点 。相应 亟 需
交态 。而量 子计 算机为 :1 )输 入态 和输 出态 为一 般 的叠加 态 ,其相 互之 间通常 不正交 ;2 )变换为 所有可 能的 幺正变换 ,对输 出态进行一定 的测量 ,
生 了描述微观世界结构 、运动与变化规律的量子 力学。 它为认识和改造微观世界提供 了理论基础。 随 着量 子相 干 、量 子 纠缠 、不 可克 隆和 不 确定 性
[ 收稿 日期 】 2 0 1 6 — 8 一 l 4
发展电子计算机来取代经典计算机进行计算。
二、量子通信 与量子密码
量 子通 信是 以量 子态作 为信 息单 元来 实现信
息的有效传送 的。需要传统的经典信道和建立通
信各 方之 间 的量子 信道 共 同作用 。量子 信道 利
[ 作者 简介 ] 吴云 章,工程师 ,博士 ,研究方 向:信息处理 ,可靠性 ,导航控制 ,无人机 。
国防科技
2 0 1 6 年第 5 期 ( 总第 3 0 0 期)
用 通信 各方 之 间 的量子 纠 缠特性 ,当前 以极 化光
法 ;3 )将 量 子 化 思 想融 入 经 典 控制 论 中并 对 经 典 控制 论进 行丰 富和扩 充 。
子为主要信息载体 ] 。实现用量子信道传送经典 比特的 “ 量子密集编码 ”、用经典辅助的办法传
的限制 , 已经接 近 其处 理 能力 的极 限 。量子 计算
机处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法。
量子 计算机 利用量 子态叠 加原理 和量子纠 缠特性 ,
具有经典计算机无法 比拟的高速处理、高保密存 储量子信息、并行计算功能。经典计算机 的主要 特点为:1 )输入态和输出态都是经典信号,具有 相互正交性;2 )每一步变换都将正交态演化为正
( 陆军航 空兵研 究所 ,北 京 1 0 1 1 2 3 )
[ 摘
要] 量子技术是基 于量子力 学和其他 学科 交叉产 生的新兴 学科 , 已经涉及到计算 、 信 息、 导航、 能源等 多个应用领域 。
近年来 ,随 着量子技术 的快速发展 和应用潜力 ,量子技术 已成 为研 究热点并逐步走 向应 用。与此 同时,世界新 军事革命发展 中 武器装备 须具有远 程精 确化 、职 能化 、隐身化 、无人化的技 术特点 。结合量子技术的特点 ,从量子计算 ,量子通信 与量子 密码 、 量子控制、量子导航 、量子 雷达 ,量子 电池 ,量子技术对作战模 式的改变等方面对武器装备领域的应 用、作战能 力和作战模式
DOI : 1 0 . 1 3 9 4 3  ̄. i s s n 1 6 7 1 — 4 5 4 7 . 2 0 1 6 . 0 5 . 0 6
引言
2 0 世纪 2 0 年代 , 在爱 因斯 坦 、 玻尔、 薛定谔 、 德布 罗 意 、玻 恩 、狄 拉 克等 科 学家 的努 力 下 ,诞

量子计算
经典计算机为对输入信号序列按一定算法进 行变换的机器,其算法 由计算机的内部逻辑电路来 实现 Ⅱ ] 。量子计算机就是 以量子力学系统为计算 机用量子态编码信息,并根据具体问题算法要求、 按 照 量子 力 学规 律执 行 计算 任 务 ( 变 换 、演 化编 码量子态 ),根据量子测量理论提取计算结果的 计算机 ] 。目前,经典计算机受到经典物理原理
随着心理学、神经科学、计算机信息科学等 学 科 的不 断发 展 ,实现 实 际 问题 的智能化 计 算 ,
并 使 武器装 备 的无 人化 、智 能化 成为 现 实 。现 有 的计 算方 法在 处理 方 式 、记 忆 容量 、学 习能 力等 方 面 面 临 这 各 种 挑 战 击 能力 的进 一步 提升 。 。 因此 ,将 现 有 方 法