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将量子技术用于军事,法国国防部启动下一代原子钟的开发

光子盒研究院 光子盒 2023-03-04


光子盒研究院


6月20日,法国航空、国防及信息技术集团泰雷兹和无线电通信公司SYRLINKS共同与法国国防采购机构(DGA)签署了一份多年合同,以开发新一代超小型高性能原子钟[1]

 

 

 

代号为CHRONOS的新型量子时钟将满足众多民用和军事应用的要求。由于其非常高的稳定性(数万年内误差小于1秒),国防电子设备将能够在GNSS(全球导航卫星系统,如GPS、北斗等)信号不可用的情况下运行,例如存在敌人干扰的时候。

 

通过与DGA合作,泰雷兹和SYRLINKS将维护法国在GNSS拒止干扰(GNSS-denied)时的定位、制导、导航和ECCM保护的加密军事通信方面的技术主权。在民用领域(5G网络同步、运输、能源等),CHRONOS量子时钟将为法国和国际客户提供前所未有的价格/性能优势。

 

现代经济的大部分地区现在都依赖于卫星同步,世界上所有大国都有自己的GNSS卫星星座(如欧洲的Galileo系统),以保证其独立性并保护其主权。

 

GNSS技术为4G/5G网络、互联网、航空和铁路运输、能源网络、全球银行交易、高频交易、卫星等关键基础设施提供了精确的时间参考,如果信号不可用,这些基础设施很快就会失效。鉴于这种高度依赖性,需要备份系统,以确保民用和军用基础设施即使在全球导航卫星系统定时信号不可用的情况下也能继续运行。

 

泰雷兹位于Vélizy-Villacoublay的工厂和位于巴黎帕莱索(Palaiseau)的泰雷兹研究与技术中心,拥有工业能力和人才组合,可以制造未来量子时钟CHRONOS的原子和光学核心


SYRLINKS总部位于布列塔尼的雷恩,专门从事卫星无线电通信、无线电导航系统和微型原子钟,其产品被选中为美国运营商OneWeb配备650颗卫星。该公司将开发CHRONOS时钟的电子大脑,并保证其高精度的定时功能

 

法国国家科学研究中心(CNRS)将通过其SYRTE(巴黎天文台)和Femto-ST(弗朗-孔蒂大区电子、机械、热力、光学科学技术实验室)联合研究单位为该项目提供重要的科学支持。

 

 

泰雷兹的研究人员在法国的量子革命中扮演着核心角色,他们正在开发下一代量子解决方案:量子传感器、量子通信和后量子密码学[2]。

 

1)量子传感器拥有广阔的应用前景。新型超灵敏的微型磁强计将会给医学带来颠覆性的变革,其应用范围涵盖新一代的微型核磁共振成像系统、脑肿瘤诊断或认知功能改变的诊断等。泰雷兹实验室正在研究的传感器包括以下几种类型:

 

  • 超导量子干涉器件(SQUID);

  • 固态量子传感器;

  • 稀土离子;

  • 冷原子技术。其中,泰雷兹还在探索如何将冷原子技术用于未来的飞机量子惯性导航系统。

 

2)量子技术有望利用基于光的量子特性所提供的“牢不可破的密钥”来保障通信安全。此前,量子通信的原理已在点对点网络中得以实现,但是未来的量子互联网需要将这些概念应用到大规模网络中。泰雷兹正在率先设计这些未来网络结构,既包括地面网络元件,也包括需要进行远距离密钥共享的空间应用组件。泰雷兹还加入了一个大型的欧洲项目——EuroQCI,该项目致力于部署此类量子安全网络,以期在欧洲范围内建立一个用于共享敏感数据的超安全网络。

 

 

3)众所周知,未来量子计算机的算法将破坏现有加密技术背后的理论依据,从而可能破解RSA加密。泰雷兹正在借助其在信息系统安全方面的经验开发替代的加密方法,利用其他数学问题来抵御量子计算机。

 

针对其量子技术战略,泰雷兹集团表示,还将继续每年投入10亿欧元自筹研发资金,不断突破各种可能,并帮助法国和欧洲保持在研究领域的杰出地位,从而更好地服务泰雷兹客户。作为萨克雷生态系统的主要参与者和欧洲领先的物理学领域工业研究实验室,泰雷兹将继续与产学界及初创企业界合作,加速主权量子技术的发展。

 

关于Syrlinks

 

法国科技公司Syrlinks位于布列塔尼的雷恩,自2011年成立以来,其员工人数已增加了10倍。在几年的时间里,该公司已成为世界领先的卫星无线电设备供应商,其产品被选中用于装备首个旨在提供宽带卫星互联网服务的巨型星座(OneWeb)。Syrlinks还设计了一种微型的、非常低功率的原子钟,在众多民用和国防应用中提供了竞争优势,在这些应用中,超精确的测量和低能耗对用户来说至关重要。

 

参考链接:

[1]https://www.thalesgroup.com/en/worldwide/group/press_release/quantum-technologies-thales-and-syrlinks-develop-next-generation

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/KrY74m-bGrUwUuvgz57Kjw

 

—End—

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