摘要:潛艇,以隱蔽性強(qiáng)而被稱為"水下幽靈"。然而,潛艇在水下隱蔽得深也有一大缺點(diǎn),很難與向其提供指令和信息的海軍基地聯(lián)絡(luò),也很難把信息傳回基地。現(xiàn)在,量子技術(shù)可能會(huì)改變這一切。

量子通訊將引發(fā)潛艇運(yùn)用上的新突破
潛艇,以隱蔽性強(qiáng)而被稱為"水下幽靈"。然而,潛艇在水下隱蔽得深也有一大缺點(diǎn),很難與向其提供指令和信息的海軍基地聯(lián)絡(luò),也很難把信息傳回基地。現(xiàn)在,量子技術(shù)可能會(huì)改變這一切。
目前,潛艇使用隨機(jī)生成的編碼或"密鑰"來(lái)加密訊息。這些密鑰是潛艇和聯(lián)絡(luò)基地在執(zhí)行任務(wù)之前制作的,每個(gè)密鑰只使用一次。然而潛艇和基地之間的聯(lián)絡(luò)速度極慢。為了在海水傳輸,發(fā)射機(jī)必須使用頻率極低的無(wú)線電波。這決定了每秒只能傳輸幾個(gè)字符。為了收發(fā)大量信息,或是快速收發(fā)信息,潛艇就必須浮出水面,這很容易使自身暴露,也很容易受到攻擊。
但是,英國(guó)ITT國(guó)際防務(wù)公司的研究人員想出了一個(gè)點(diǎn)子。通過(guò)量子密鑰分配,潛艇可以把一個(gè)密鑰加密成光子(利用光子的極性來(lái)代表"1"和"0"),從而生成一個(gè)幾乎無(wú)法破解的密鑰--如果有人試圖攔截這些光子,就將干擾量子系統(tǒng),而訊息收發(fā)者可以測(cè)得這種干擾,從而知悉有第三方正在監(jiān)聽。
制作好安全的密鑰后,潛艇就能夠--至少?gòu)睦碚撋现v--待在水面下數(shù)百英尺的地方,通過(guò)激光向衛(wèi)星發(fā)射光子,然后再由衛(wèi)星把光子傳回地面,到達(dá)基地。研究人員模擬展示了一種當(dāng)潛艇在水下時(shí),能夠以每秒170兆字節(jié)的速率收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
這一技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到可在實(shí)戰(zhàn)中使用的程度。但是我國(guó)近10年來(lái)在量子糾錯(cuò)、糾纏態(tài)、存儲(chǔ)等核心領(lǐng)域也取得了前沿性突破,將幫助潛艇水下"說(shuō)話"。