量子从实验室走向战场，北约22个成员国联合出资10亿欧元

光子盒研究院出品

北约将投资10亿欧元发展包括量子在内的技术。

6月30日，北大西洋公约组织(北约，NATO)宣布启动世界首个“多主权风险投资基金”——北约创新基金(NATO Innovation Fund)[1]，旨在投资北约优先发展的军民两用新兴技术——量子技术正是核心。

签署国包括：比利时、保加利亚、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、德国、希腊、匈牙利、冰岛、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、西班牙、土耳其、英国。

具体来说，该基金将向早期初创企业和其他风险投资基金投资10亿欧元，开发北约优先发展的军民两用新兴技术。这些包括：人工智能、大数据处理、量子技术、生物技术和人类进步、新材料、能源、推进和空间技术。

北约秘书长延斯·斯托尔滕贝格说：“在15年的时间框架内，北约创新基金将有助于在未来几十年内让那些有能力改变我们安全的新兴技术焕发生机，加强北约的创新生态系统并保护我们十亿公民的安全。保持我们的技术优势有助于保持北约的强大和国家的安全。如今，俄罗斯和中国等正在从人工智能到空间技术等各个方面取得领先地位，我们必须尽一切努力保持在创新和科技前沿。”

该创新基金总部将设在卢森堡，并由该国托管[2]。

作为一个军事组织，北约如此重视量子技术的发展，是因为这项技术在军事方面的巨大潜力，北约希望量子技术能够从实验室走向战场。

北约一直在积极布局量子技术。截至目前，北约网络安全中心(NCSC)使用英国公司Post-Quantum提供的虚拟专用网络(VPN)完成了安全通信流的测试运行，并表示这是能够抵御量子计算机攻击的安全网络。4月，北约宣布在丹麦首都哥本哈根建立新的量子技术开发中心，负责开发和测试新的多用途技术，以推动绿色转型、导航、研究和国防。

量子技术的军事潜力日益凸显，尤其是量子传感、量子计算机和量子通信这三大技术领域。美国国会报告对其进行了总结：

1.量子传感

量子传感是在传感器中使用量子物理原理的一项技术。美国国防科学委员会(DSB)称，这是量子技术在军事应用方面最成熟的技术，目前“准备用于军事任务”。量子传感可以增强某些军事能力。例如，它可以提供定位、导航和计时(PNT)的替代选项，理论上可以使军队在GPS定位能力减弱或无法使用GPS的环境中继续全力作战。

此外，量子传感器可能在情报、监视和侦察(ISR)方面发挥作用。这种传感器的成功开发和部署可能为潜艇探测带来显著的改进，反过来，这将可能损害海基核威慑的持续有效性。因为我们预期量子传感器“对环境干扰极为敏感”，所以我们还可以用它来帮助军事人员探测地下结构或核材料。量子传感器的灵敏性同样还可以帮助军方探测电磁辐射，从而提高在电子战争中的作战能力，而且或许能帮助军方定位隐蔽的敌方力量。

2.量子计算机

根据美国国家科学院(NAS)的说法，“目前唯一已知的一种能够比现在的计算机提供指数级加速的计算模型就是量子计算机。”虽然量子计算机还处于相对早期的发展阶段，但量子计算机目前的这些进展（其中许多是由商业部门驱动的）可能会对人工智能(AI)、加密技术和其他学科的未来产生重要影响。

例如，一些分析人士提出，量子计算机可以推动机器学习(人工智能的一个分支领域)的发展。而机器学习的进步可以推动改进的模式识别和基于机器的目标识别。这反过来又可以推动更精确的致命性自主武器系统的发展，或者武器能够在人类不用手动或远程控制的情况下，自主选择和打击目标。人工智能量子计算机还有可能与量子传感器配对，以进一步提高军事情报、监视和侦察(ISR）应用的性能。

此外，敌方或许可以使用量子计算机解密存储在加密媒体上的机密或受控的非机密信息，从而获得与美国军事或情报行动有关的敏感信息。但是，一些分析人士指出，要破解当前的加密方法，可能需要在量子计算方面取得重大进展。他们的估计表明，只有研制出一台拥有约2000万个量子比特的量子计算机，才能破解当前的加密方法;然而，当今最先进的量子计算机一般不超过100个量子比特。

量子计算机的实际应用可能只有在减少错误率、开发出新的量子算法、软件工具和硬件之后才能实现。正如美国国家科学院(NAS)所指出的那样，尽管“不能保证(这些技术挑战)将被克服”，但一些分析人士认为，人类将在2030年至2040年的这段时间内开发出能够破解当前加密方法的初始量子计算机原型。

所以，NAS得出结论：“后量子密码的开发、标准化和部署对于最小化潜在的安全和隐私灾难的可能性至关重要。”（在后量子密码部署之前被截获的信息将不会受到保护。）

3.量子通信

量子通信正处于初期发展的阶段。理论上，量子通信可以使量子军事传感器、计算机和其他系统的安全网络成为可能，从而优于单个量子系统或经典通信网络的性能。此外，网络还可以在一定范围内加强这类系统的鲁棒性，从而扩大它们可以部署的潜在环境范围(也就是说，在实验室环境之外，通常需要维持脆弱的量子态)。这将显著扩大量子通信的军事用途。

量子密钥分发(QKD)是量子通信的一个分支，它的原理是用量子物理原理来加密信息，然后通过经典网络发送信息。QKD使传输过程中不会被秘密拦截的安全通信成为可能(但在目前长距离传输所需的可信中继站中存在被拦截的风险)。据报道，中国在量子密钥分发方面投入了大量资金，并在2016年(实为2017年)完成了一个大约1250英里(2000公里)长的京沪量子网络的建设。

尽管如此，国防科学委员会(DSB)还是得出结论：“QKD的能力和安全性还不足以用于国防部的任务。”

参考链接：

[1]https://www.nato.int/cps/en/natohq/news_197494.htm

[2]https://delano.lu/article/nato-innovation-fund-to-be-dom

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