縱觀人類歷史,每一場軍事革命往往都發(fā)軔于科技革命,。以蒸汽機為起點的能量轉(zhuǎn)化控制技術(shù)的出現(xiàn),引發(fā)了人類戰(zhàn)爭形態(tài)從人力對抗向機器對抗的轉(zhuǎn)變,進而進入機械化戰(zhàn)爭時代;以計算機和通信技術(shù)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展,引發(fā)了人類戰(zhàn)爭形態(tài)從能量毀傷向精準殺傷的轉(zhuǎn)變,進而進入信息化戰(zhàn)爭時代,。在量子理論提出百年后的今天,雖然其應(yīng)用技術(shù)尚處在研究實驗階段,但對人類未來影響的廣泛性和深刻性將是此前任何一項技術(shù)都無法比擬的,這也必然會觸發(fā)下一場軍事革命,而這場革命的結(jié)果將顛覆我們以往對戰(zhàn)爭的全部認知,。

量子武器在未來作戰(zhàn)中的設(shè)想

量子力學是描寫微觀物質(zhì)的一種物理學理論,與相對論一起被認為是現(xiàn)代物理學的兩大基本支柱。量子理論應(yīng)用于武器裝備,就會產(chǎn)生量子武器,。以往戰(zhàn)爭中的武器對抗主要是摧毀作戰(zhàn)目標的物體結(jié)構(gòu)(機械殺傷),最大程度也僅限于破壞作戰(zhàn)對象的分子結(jié)構(gòu)(核輻射),。然而,量子武器可以直接作用于亞原子微觀物質(zhì),在原子層面上消滅和摧毀作戰(zhàn)對象,使對手真正地灰飛煙滅。

量子武器和反量子武器的研究始于第二次世界大戰(zhàn)末期的德國,。目前,人們推測未來可能出現(xiàn)的量子武器主要有四種,。一是反物質(zhì)炮。因為物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成,原子是由帶負電的電子和帶正電的原子核組成,如果由帶正電的電子與帶負電的原子核組成原子,那么就是反原子,進而可組成反物質(zhì),。當反物質(zhì)與正物質(zhì)接觸時,會產(chǎn)生湮滅效應(yīng),同時釋放出巨大能量,也就是說會爆炸?，F(xiàn)在許多科學家都認為反物質(zhì)武器將是繼核武器之后的又一種毀滅性武器。二是重力波炮,。它實際上是一種量子定向能武器,其原理同樣是量子凝縮,。在宇宙中定向發(fā)射的高能重力波可以很容易產(chǎn)生擴散性殺傷的效果。三是重力場發(fā)生器。其實質(zhì)是人造黑洞,只要碰上就片刻之間化為烏有,。四是反量子武器,。反量子武器是個量子防護罩,理論上可以抵抗所有物理攻擊。

量子信息技術(shù)將成為軍事技術(shù)博弈的焦點

量子信息是指以量子力學基本原理為基礎(chǔ),通過量子系統(tǒng)的各種相干特性,如量子并行,、量子糾纏和量子不可克隆等,進行計算,、編碼和信息傳輸?shù)娜滦畔⒎绞健８鶕?jù)摩爾定律,每18個月計算機微處理器的速度就增長一倍,其中單位面積(或體積)上集成的元件數(shù)目會相應(yīng)地增加,?？梢灶A見,在不久的將來,芯片元件就會達到它能以經(jīng)典方式工作的極限尺度。量子信息的研究為突破芯片極限提供新概念,、新思路和新途徑,。

今天,我們正處在信息化時代,信息成為影響戰(zhàn)爭勝負的主導要素,制信息權(quán)也成為繼制陸權(quán)、制海權(quán),、制空權(quán)之后戰(zhàn)場上的制高點,。獲取信息優(yōu)勢的關(guān)鍵在于掌握先進于對手的相關(guān)信息技術(shù)。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,基于經(jīng)典電磁理論的傳統(tǒng)信息技術(shù)發(fā)展已現(xiàn)乏力之態(tài),未來能夠引領(lǐng)人類真正進入新一輪信息化時代的必定是建立在量子理論之上的量子信息技術(shù),。對于戰(zhàn)爭而言,誰能把握明天,誰就能取勝于明天,。代表未來發(fā)展方向的量子信息技術(shù),必將成為軍事技術(shù)博弈的焦點。

目前,量子信息技術(shù)主要包括量子計算,、量子密碼和量子通信三類,。量子計算是一種依照量子力學理論進行的新型計算,它利用量子的重疊與牽連原理而產(chǎn)生巨大計算能力。量子糾纏使分處兩地的兩個量子比特能共享量子態(tài),創(chuàng)造出超疊加效應(yīng),即“每增加一個量子比特,運算性能就翻一倍”,。量子計算所產(chǎn)生的直接作用就是使傳統(tǒng)密碼體系不堪一擊,。量子密碼是基于單個光子的應(yīng)用和它們固有的量子屬性開發(fā)的不可破解的密碼系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的基于數(shù)學的密碼體系不同,量子密碼利用物理學原理保護信息,它采用量子態(tài)作為信息載體,利用量子的不確定性經(jīng)由量子通道在合法的用戶之間傳送密鑰,使任何在信道上的竊聽行為不可能對通信本身產(chǎn)生影響,從而導致竊聽失敗,以保證信道的安全,。

另一項被人們所關(guān)注且充滿科幻色彩的技術(shù)便是量子通信,。根據(jù)量子理論,在微觀世界里,有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著糾纏關(guān)系,不管它們距離多遠,只要一個粒子狀態(tài)發(fā)生變化,就能立即使另一個粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化。量子通信正是利用量子糾纏效應(yīng)進行信息傳遞的一種新型通信方式,。量子通信技術(shù)在軍事應(yīng)用方面有著廣闊前景,量子隱形通信系統(tǒng)將建立在各類作戰(zhàn)指揮控制體系之間和各種偵察預警系統(tǒng),、主要作戰(zhàn)平臺以及量子微空間武器系統(tǒng)之中,構(gòu)建出量子信息化戰(zhàn)場的通信網(wǎng)絡(luò),以其超大信道容量、超高通信速率等特性,在未來的信息化戰(zhàn)爭中扮演無可替代的角色,。

量子生物開辟未來戰(zhàn)爭新空間

戰(zhàn)爭是一種集體和有組織的互相使用暴力的行為,。無論戰(zhàn)爭的形態(tài)和方式如何變化,最終的作用對象都是人本身。從理論上講,人有三種存在形式,即物理存在,、生理存在和心理存在,。中國古人雖然早在兩千多年前就有“攻心為上、攻城為下”,、“不戰(zhàn)而屈人之兵”等軍事格言,但由于缺乏科學技術(shù)支撐,在以往的戰(zhàn)爭中,作戰(zhàn)雙方的對抗主要圍繞消滅人的物理存在而展開,對人的生理存在和心理存在的影響也僅限于物理打擊的附帶作用,。未來量子生物學的發(fā)展將徹底改變這一局面,它將為我們剖析生命的起源,揭示意志,、思維、智慧甚至靈魂的本質(zhì),從根本上破解一切生物奧秘,進而產(chǎn)生能夠直接作用于人的生理存在和心理存在的方法和技術(shù),這也必將為未來戰(zhàn)爭開辟新的作戰(zhàn)空間,。

量子生物學是運用量子力學的理論,、概念和方法研究生命物質(zhì)和生命過程的一門學科,又稱量子生物物理學。1930年,物理學家P.約爾丹提出了遺傳物質(zhì)是一種有機分子,遺傳性狀以“密碼”形式通過染色體而傳遞等設(shè)想,。這些設(shè)想由于J.D.沃森與F.H.C.克里克提出脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)模型而得到極大的發(fā)展,從而奠定了分子生物學的基礎(chǔ),。因此,量子生物學是分子生物學深入發(fā)展的必然趨勢,是量子力學與分子生物學發(fā)展到一定階段之后相互結(jié)合的產(chǎn)物。

未來量子生物技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域主要分為兩個方面,。一是以基因控制為核心的量子生物技術(shù),應(yīng)用于軍事可產(chǎn)生直接作用于人類生理結(jié)構(gòu)、控制人類生命體征的武器和手段,如超級細菌武器,、基因變異與進化,、物種和人種改造、超自然進化和超生態(tài)生物等,。二是以精神控制為核心的量子生物技術(shù),應(yīng)用于軍事可產(chǎn)生直接作用于人的認知,、意識、情緒,、思想等精神世界的方法手段,如加州大學圣塔芭芭拉分校(UCSB)著名的理論和實驗物理學家Matthew Fisher就篤信,人的意識,、記憶和思維是量子糾纏的,要用量子理論來解釋?？上攵?一旦人類掌握了開啟自身精神世界的鑰匙,未來戰(zhàn)爭形態(tài)必然會轉(zhuǎn)變?yōu)閿澄译p方對意識進行控制和反控制的較量,而在這場較量中,沒有差距,只有勝負,。

(作者單位:國防科技大學)

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