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近日,量子通信領(lǐng)域捷報(bào)頻傳,中國(guó)科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)首次海水量子通信實(shí)驗(yàn),在國(guó)際上首次驗(yàn)證了水下量子通信的可行性,為量子通信技術(shù)上天、入地、下海的未來圖景添上了濃墨重彩的一筆,填補(bǔ)了海洋作為未來海陸空一體化量子網(wǎng)絡(luò)最后一塊拼圖的空缺。
從人類發(fā)展史來看,新技術(shù)幾乎總是最先運(yùn)用在軍事方面。也因此,海水量子通信實(shí)驗(yàn)成功后,立即被軍事愛好者“應(yīng)用”到了潛艇上,成為熱門話題。那么,海水量子通信到底有什么軍事意義呢?它將引起什么樣的軍事技術(shù)變革呢?
可以肯定,一旦水下量子通信實(shí)現(xiàn)工程化,將會(huì)徹底顛覆潛艇通信指揮乃至作戰(zhàn)方式。在軍事上除了主要用于潛艇通信外,還可以用于海底光纜通信、聯(lián)合作戰(zhàn)的空海一體通信以及蛙人特戰(zhàn)通信和水下救援、水下作業(yè)通信等方面。
資料顯示,水對(duì)無線電波的衰減或吸收非常強(qiáng),尤其是對(duì)波長(zhǎng)越短(頻率越高)的無線電波,像短波和微波等,要穿透海水里幾米的距離都很難,而極長(zhǎng)波在水中的傳播距離也不過300~500米。
因此,水下通信無論采用哪種方式,都比陸上通信要難得多。受水下無線電傳輸距離的限制,水下始終是通信的禁區(qū),通信也就成為制約潛艇性能發(fā)揮的一個(gè)世界性難題。
不過,近年來,美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國(guó)一直在研究的藍(lán)綠激光通信,可實(shí)現(xiàn)對(duì)深達(dá)700米左右的潛艇進(jìn)行通信,基本能克服上述岸對(duì)潛通信方式存在的主要問題,是未來很有希望的水下通信手段。
特別是,藍(lán)綠激光通信也是水下量子通信的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前潛艇通信保密采用的主要還是傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)加密方式,基本是以潛艇出海執(zhí)行任務(wù)之前所設(shè)計(jì)好的編碼或“密鑰”來進(jìn)行加密,每次通信使用的“密鑰”均不同。但此種加密方式無疑比較麻煩,不便管控,存在被獲取和破解的風(fēng)險(xiǎn)。而量子通信較經(jīng)典通信來說,具有無法比擬的安全性和高效性。比如,量子加密的“密鑰”是隨機(jī)的,即使被竊取者截獲,也無法得到正確的“密鑰”,因此無法破解信息;同時(shí),如果有人試圖攔截通信信息,將立刻改變粒子的量子態(tài),使收發(fā)方測(cè)得這種干擾,并停止通信,進(jìn)而保證通信的安全性。
因此,如果能在水下實(shí)現(xiàn)量子通信,通信距離和安全性都能獲得質(zhì)的提升,無疑將極大地強(qiáng)化對(duì)潛艇的指揮控制,并顛覆未來的海戰(zhàn)模式。
現(xiàn)在中國(guó)研究人員初步試驗(yàn)并證實(shí)了這種水下量子通信的可行性,這是一個(gè)了不起的突破性成果。當(dāng)然,水下量子通信目前的研究和試驗(yàn)只是一個(gè)開始,量子通信本身還遠(yuǎn)未商業(yè)化,再加上水下量子通信所依賴的藍(lán)綠激光通信技術(shù)也遠(yuǎn)未成熟,所以它還無法很快投入應(yīng)用,未來需要做的工作很多。