黃釗龍 韓召穎

人工智能、量子信息等新興技術(shù)的持續(xù)發(fā)展標(biāo)志著第四次科技革命正日趨成熟。作為第一生產(chǎn)力，第四次科技革命有望使現(xiàn)有社會生產(chǎn)效率躍升一個新的臺階，將人類社會推入一個全新時代，從而使人類生產(chǎn)生活的方方面面都受到影響。正如世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人克勞斯·施瓦布所指出的，“技術(shù)和數(shù)字化會改變一切”……日益成熟的“各項重大技術(shù)創(chuàng)新即將在全球范圍內(nèi)掀起波瀾壯闊、勢不可擋的巨變”［1］（P7-8）。

在安全領(lǐng)域，第四次科技革命亦有望重塑國家及國際安全的既有格局。查爾斯·韋斯指出，新興技術(shù)對國家、國際安全將帶來巨大影響，一方面，新興技術(shù)可能使經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、商業(yè)、軍事等各領(lǐng)域的組織與交易更高效，令國家維護(hù)各領(lǐng)域安全的手段更多元；但另一方面，新興技術(shù)對國家及國際安全也會帶來新的挑戰(zhàn)，新技術(shù)帶來的沖擊不僅會創(chuàng)造需要國家關(guān)照的新安全領(lǐng)域，同時對部分現(xiàn)有安全環(huán)境可能也會帶來新的沖擊［2］（P295-301）。

由于各領(lǐng)域技術(shù)相互交叉、彼此融合式的推動，第四次科技革命涉及的技術(shù)領(lǐng)域與種類異常繁雜，目前還不能根據(jù)某項單一技術(shù)去定義第四次科技革命的全部內(nèi)涵。如根據(jù)美國《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單更新》界定，所謂的“關(guān)鍵與新興技術(shù)”囊括達(dá)100多項具體技術(shù)領(lǐng)域，歐盟委員會相關(guān)報告所列舉的“未來至關(guān)重要技術(shù)創(chuàng)新目錄”也高達(dá)100項。盡管如此，某些對人類社會具備潛在重大改造意義的技術(shù)已開始被界定為第四次科技革命的代表，典型的如人工智能。與人工智能相同，量子信息也是第四次科技革命的核心技術(shù)之一，二者經(jīng)常被共同視為引領(lǐng)未來數(shù)字技術(shù)革命、推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵推動力。然而，相較對人工智能的廣泛關(guān)注，量子信息技術(shù)的國家及國際安全影響并未受到國際關(guān)系學(xué)界足夠的重視［3］（P400）。

一、“量子化國際關(guān)系”研究路徑的提出

量子信息科學(xué)與技術(shù)（Quantum Information Science and Technology， QIST）簡稱量子信息科技。根據(jù)美國《國家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》等界定，量子信息科技是指使用量子疊加、糾纏等量子物理規(guī)律來存儲、傳輸、操作、計算或測量信息的一項新興技術(shù)，具體包括量子計算、量子通信、量子精密測量（量子傳感）三大應(yīng)用方向［4］（P113-115）。截至目前，量子信息科技的發(fā)展歷經(jīng)了三個階段。第一階段是20世紀(jì)的前30年。1900年德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克提出量子（Quantum）概念，此后經(jīng)過沃納·海森堡、埃爾溫·薛定諤、馬克斯·玻恩、尼爾斯·玻爾等廣大科學(xué)家的共同努力，作為現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱之一的量子力學(xué)最終被創(chuàng)立。第二階段從第二次世界大戰(zhàn)開始至20世紀(jì)80年代，也稱第一次量子革命。其間晶體管、激光、原子鐘、核磁共振等一大批富有變革意義的新技術(shù)被發(fā)明創(chuàng)造，尤其是晶體管的出現(xiàn)為后來經(jīng)典計算機(jī)的誕生及互聯(lián)網(wǎng)革命奠定了客觀基礎(chǔ)。第三階段始于20世紀(jì)90年代，量子力學(xué)與信息科學(xué)的日益融合使一門交叉新興學(xué)科——量子信息科學(xué)（Quantum Information Science，QIS）——最終誕生，第二次量子革命也隨之開啟［5］（P57）［6］（P1396）。近十年來，由于人類對微觀粒子的操控能力大幅提升，第二次量子革命正在迅速催生一大批具有潛在顛覆意義的新興技術(shù)，人類也因此被認(rèn)為正在加速邁進(jìn)量子信息時代［7］（P60）。

受到量子信息科技快速進(jìn)步的影響，近年來國際關(guān)系學(xué)界逐漸開始關(guān)注量子信息科技對國家與國際安全，以及國際關(guān)系理論創(chuàng)新的實際影響。其中最具代表性的學(xué)者便屬建構(gòu)主義的代表人物亞歷山大·溫特，圍繞如何將量子信息科技與國家安全、國際關(guān)系等社會科學(xué)研究相結(jié)合，溫特與詹姆斯·德里安等人正式提出了“量子化國際關(guān)系”（Quantizing International Relations）研究的新路徑。他們堅信，理論方法一致性與量子信息技術(shù)日益成熟的共同驅(qū)動，將使“量子化國際關(guān)系”路徑在國際關(guān)系理論發(fā)展的歷史圖譜中展現(xiàn)出比其他理論創(chuàng)新更強(qiáng)的變革性和持久性［3］（P400）。

溫特與德里安所提出的“量子化國際關(guān)系”研究主要關(guān)注三個內(nèi)容（或包含三條研究路徑）：其一，量子力學(xué)的基本概念與世界觀（量子疊加、糾纏、不確定性等）對國際關(guān)系理論等社會科學(xué)經(jīng)典理論的根本沖擊；其二，量子信息技術(shù)的日趨成熟對國家及國際安全的實際影響；其三，量子技術(shù)與量子理論對其它自然科學(xué)本身（生物學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)等）的重要影響，尤其是基于量子知識的新科學(xué)成果、新理論對國家安全與社會科學(xué)經(jīng)典理論的后續(xù)間接影響［3］（P400-409）。由于溫特與德里安所提第三條路徑的最終討論內(nèi)容仍是圍繞第一、二條路徑展開，因此，可以將“量子化國際關(guān)系”研究的實際路徑歸納為前兩條。

作為“量子化國際關(guān)系”研究的最重要倡導(dǎo)者，包括溫特本人在內(nèi)，目前學(xué)界的探索性研究主要集中于“量子化國際關(guān)系”研究的第一條路徑，即著重探究如何運用量子物理學(xué)的相關(guān)科學(xué)結(jié)論重新解構(gòu)、重構(gòu)包括國際關(guān)系理論在內(nèi)的社會科學(xué)經(jīng)典理論［8］［9］［10］（P119-129）［11］（P193-209）。秦亞青就此指出，量子科學(xué)觀對國際關(guān)系理論的影響雖然剛剛開始，但其可能預(yù)示著國際關(guān)系研究范式的新革命。以不確定性為基本特征的量子科學(xué)觀正在對以牛頓經(jīng)典思想為代表的經(jīng)典科學(xué)觀帶來挑戰(zhàn)，如果不確定性（本體不確定、認(rèn)知不確定、因果不確定）被最終證明是世界的內(nèi)稟屬性，則國際關(guān)系研究中的三大經(jīng)典理論都將面臨根本挑戰(zhàn)［12］（P143-144）。溫特與德里安也得出判斷：互補(bǔ)性、不確定性、糾纏、疊加等量子力學(xué)的基本原理既在微觀物理層面否定了牛頓力學(xué)的大部分內(nèi)容，也在宏觀物理學(xué)層面挑戰(zhàn)了經(jīng)典的空間與時間概念。量子理論不僅使自然科學(xué)與社會科學(xué)關(guān)于因果關(guān)系、決定論的經(jīng)典認(rèn)知遭受沖擊，也使觀察者可以獨立于被觀察對象的科學(xué)哲學(xué)假設(shè)受到質(zhì)疑，而在不確定性原理將認(rèn)識論問題提升為本體論悖論之后，所有建立在經(jīng)典科學(xué)觀基礎(chǔ)上的社會科學(xué)理論都有可能受到?jīng)_擊［3］（P403，408）。

相對第一條研究路徑受到的關(guān)注，有意探索“量子化國際關(guān)系”研究的學(xué)者較少關(guān)注第二條路徑，即探究日益成熟的量子信息技術(shù)如何影響國家及國際安全。實際上，量子信息時代的到來會對國家及國際安全等人類生產(chǎn)生活的多個領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。印度國防研究所高級研究員阿杰·勒勒就認(rèn)為，量子技術(shù)不久將重塑整個世界的未來［13］（Pv）。德勤公司（Deloitte）所發(fā)布的研究報告《量子技術(shù)和國家安全的現(xiàn)實主義指南》也指出，盡管剛剛起步，但量子技術(shù)的發(fā)展肯定會對國家安全與大國競爭產(chǎn)生重大影響。哈德遜研究所發(fā)布的研究報告《量子計算：如何應(yīng)對國家安全風(fēng)險》則進(jìn)一步認(rèn)為，量子信息技術(shù)將成為定義未來幾十年甚至幾個世紀(jì)的全球信息技術(shù)，因而第二次量子革命足以代表人類現(xiàn)代歷史上的任何一場偉大（政治、技術(shù)）革命。

從國際政治的現(xiàn)實發(fā)展看，在大國競爭重新回歸國際關(guān)系發(fā)展變革主導(dǎo)力量的時代背景下，國家及國際安全業(yè)已成為各大國首要關(guān)注的議題領(lǐng)域。自2013年11月中共十八屆三中全會決定設(shè)立國家安全委員會以來，國家安全已經(jīng)被明確界定為安邦定國的重要基石，以及中國共產(chǎn)黨帶領(lǐng)人民堅持和發(fā)展中國特色社會主義的頭等大事［14］。中共的二十大報告更是以“推進(jìn)國家安全體系和能力現(xiàn)代化，堅決維護(hù)國家安全和社會穩(wěn)定”為題來專門強(qiáng)調(diào)國家安全的重要性［15］。

因此，從中微觀層面及時關(guān)注第二次量子革命對國家及國際安全的動態(tài)影響已經(jīng)成為一項亟待深入探究、兼具理論與現(xiàn)實價值的課題。本文將立足學(xué)界關(guān)于量子信息技術(shù)進(jìn)展及其安全影響的既有學(xué)術(shù)成果，以目前量子信息技術(shù)發(fā)展的主要方向為切入口，力圖著重探討量子計算、量子通信與量子精密測量技術(shù)所產(chǎn)生的最直接、最重要的國家安全影響。

二、量子計算、量子通信與數(shù)據(jù)安全

隨著第四次科技革命進(jìn)程的逐步深入，人類被認(rèn)為正在邁入一個與之前農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明不同的時代——數(shù)字時代。之所以將其稱之為數(shù)字時代，是因為新信息技術(shù)的出現(xiàn)帶動既有生產(chǎn)方式發(fā)生了重大變化，數(shù)據(jù)逐漸成為一種新的生產(chǎn)要素［16］。據(jù)估計，現(xiàn)在全球的數(shù)據(jù)增長速度大概是每三年翻一番，也就是說，人類現(xiàn)在每三年所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)便是之前時代的總和［17］（P389）。

數(shù)字時代的到來具有雙重影響。一方面，海量數(shù)據(jù)的積累孕育著巨大的經(jīng)濟(jì)潛力和可能性。作為一種新型的生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為數(shù)字時代最重要的戰(zhàn)略資源［18］（P91，115）。但另一方面，數(shù)字時代對各國而言具有新的潛在風(fēng)險。由于國家政治、軍事、外交、經(jīng)濟(jì)以及個人幾乎所有信息已深度嵌入萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)體系，數(shù)據(jù)安全的重要性日益上升，數(shù)據(jù)安全已成為保障各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定的重要基石，可以說沒有數(shù)據(jù)安全就不會有真正的國家安全［19］（P32）。

為避免概念混用，可先對信息、數(shù)據(jù)、信息安全、數(shù)據(jù)安全等近似概念做一明晰區(qū)分。信息泛指自古以來人類社會所傳播和記錄的一切內(nèi)容，在以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的經(jīng)典信息以及新興數(shù)字技術(shù)催生下日益成熟的數(shù)字時代，由于與國家安全相關(guān)的海量信息基本都以數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn)①數(shù)據(jù)一般有兩種呈現(xiàn)形式：定量數(shù)據(jù)（數(shù)字形式）、定性數(shù)據(jù)（文本、圖像、音視頻等）。［13］（P39），所以信息與數(shù)據(jù)在內(nèi)涵上已基本等同，而數(shù)據(jù)安全也就基本與狹義信息安全等同了②廣義的信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全概念非常接近，它們既包括確保信息載體等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全，也包括信息內(nèi)容自身的安全；狹義的信息安全則主要是指信息內(nèi)容的安全，數(shù)據(jù)安全主要是指數(shù)據(jù)內(nèi)容的安全，可見數(shù)據(jù)安全雖然只是廣義信息安全的一個子集，但與狹義信息安全的內(nèi)涵基本一致。［20］［21］（P321）。

（一） 量子計算技術(shù)對經(jīng)典數(shù)據(jù)安全體系的解構(gòu)

自古以來，加密一直是確保信息安全的基礎(chǔ)與保障，數(shù)字時代數(shù)據(jù)信息安全的確保同樣依靠各類信息加密技術(shù)。現(xiàn)行最常見的數(shù)據(jù)加密體系如質(zhì)因數(shù)分解（RSA）等都屬于建立在數(shù)學(xué)難題基礎(chǔ)上的經(jīng)典密碼體系，其安全性以傳統(tǒng)計算機(jī)運算能力有限為前提，換言之，是傳統(tǒng)計算機(jī)的“算力不足”確保了各國對數(shù)據(jù)信息安全的要求［22］（P140）。

然而，量子計算機(jī)將從根本上沖擊甚至顛覆現(xiàn)有數(shù)據(jù)加密體系已成為普遍共識。量子計算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律，以量子比特為基本單元，利用量子疊加、干涉等特性對信息進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲、處理的新型計算方式，與經(jīng)典計算機(jī)相比，量子計算機(jī)存儲能力強(qiáng)、運算速度快，是未來計算技術(shù)發(fā)展的新方向［23］（P13）。德勤公司的研究報告《量子技術(shù)和國家安全的現(xiàn)實主義指南》認(rèn)為，如果說1945年12月誕生的世界上第一臺現(xiàn)代數(shù)字計算機(jī)埃尼阿克（ENIAC）將世界從機(jī)械計算帶入了經(jīng)典計算時代，量子計算技術(shù)所帶來的革命性變革將把世界從經(jīng)典時代帶入量子時代。相對經(jīng)典計算機(jī)的串行計算方式，量子計算機(jī)由于具有強(qiáng)大的并行運算能力，算力將因此得到巨大躍遷，量子計算機(jī)算力的指數(shù)級提升使目前基于數(shù)學(xué)難題的傳統(tǒng)加密體系面臨被徹底破解的可能①之所以將其視為顛覆技術(shù)，原因在于相較于繞開加密體系、尋找漏洞與后門的迂回攻擊，量子計算是對信息安全體系進(jìn)行直接攻擊，是對經(jīng)典信息安全整個體系造成的基礎(chǔ)性破壞。［22］（P140-141）。

為強(qiáng)調(diào)量子計算機(jī)對國家及國際安全所帶來的重大威脅，有學(xué)者特意將通用量子計算機(jī)未來可能出現(xiàn)的日期定義為下一個“Q-日”（Q-Day）②上一個“Q-日”是為了形容1945年核武器爆炸對國家安全與國際關(guān)系所帶來沖擊而命名的。。從現(xiàn)實來看，自2019 年谷歌公司推出的“懸鈴木”（Sycamore）量子計算機(jī)與2020年中國科大公司推出的“九章”量子計算機(jī)相繼宣布實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”（Quantum Supremacy）后，最近一兩年，量子計算機(jī)的研制再次實現(xiàn)了較快進(jìn)展。例如，2021年中國的“九章-2”“祖沖之-2”量子計算機(jī)不僅實現(xiàn)了在某一問題上對傳統(tǒng)計算機(jī)的再次超越，與之前的“九章”“祖沖之”量子計算機(jī)相比，其算力也實現(xiàn)了新的指數(shù)級提升。按目前的技術(shù)發(fā)展速度，能夠破解經(jīng)典加密體系的專用量子計算機(jī)出現(xiàn)已不再言之過早［24］（P113，123）。

一旦合適的量子計算機(jī)最終被成功開發(fā)，現(xiàn)在各國的信息加密系統(tǒng)將如同虛設(shè)，由此可能帶來嚴(yán)重的國家安全影響。首先，也是最重要的，這勢必將導(dǎo)致國家海量的政治、外交、金融、國防，企業(yè)商業(yè)機(jī)密以及公民的隱私信息等加密數(shù)據(jù)毫無秘密可言，從而給國家安全帶來重大挑戰(zhàn)。其次，隨著人工智能、自主系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)備數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)被侵入的風(fēng)險還會極大危及國家重要軍事、政治、民生、金融以及其它極度依賴數(shù)據(jù)系統(tǒng)安全運行的國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施［5］（P60）。

（二） 量子通信技術(shù)對國家信息安全的重構(gòu)

量子計算技術(shù)對經(jīng)典信息加密體系帶來了沖擊，但量子加密技術(shù)為各國重新建立絕對安全、不可破譯的數(shù)據(jù)信息安全體系提供了可能［4］（P114）。利用單量子不可分割、量子態(tài)不可克隆、量子糾纏等量子特性的量子加密技術(shù)與基于新型數(shù)學(xué)難題的抗量子計算密碼（Quantum Resist Cryptography，QRC）或后量子密碼（Post Quantum Cryptography，PQC）一起被視為未來量子計算機(jī)時代信息安全的新保障，并因此催生了一個新的概念——量子安全。根據(jù)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會界定，所謂量子安全，是指即使面對量子計算機(jī)的攻擊也能確保信息內(nèi)容的絕對安全。由于量子加密能實現(xiàn)人類對信息安全的更高要求，因此其也被視為數(shù)字時代信息安全的“福音”③邁克爾·尼爾森和艾薩克·莊針對量子計算機(jī)與量子密碼“一攻一守”“一破一立”的現(xiàn)象評論道，“幸運的是，量子力學(xué)用一只手帶走的東西，它用另一只手帶回”。［25］（P582）。

量子加密領(lǐng)域目前發(fā)展最快、受到關(guān)注最多的是量子通信技術(shù)。量子通信是以量子比特為信息載體，利用量子疊加與糾纏特性實現(xiàn)信息交互的新型通信技術(shù)，量子通信分為兩種典型應(yīng)用：量子密鑰分發(fā)與量子隱型傳態(tài)，由于后者技術(shù)實現(xiàn)難度過大距實用還有較長距離，所以目前一般提到的量子通信即指量子密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution， QKD），利用量子密鑰分發(fā)完成的量子通信可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)慕^對安全［26］（P9-10）。量子密鑰分發(fā)除應(yīng)用量子通信外，在與其它加密技術(shù)結(jié)合后還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲，包括存儲于各類移動終端、本地設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)云端數(shù)據(jù)的絕對安全。因此，以量子通信為代表的量子加密技術(shù)將成為未來確保國家政務(wù)、國防、金融、交通物流、醫(yī)療（個人、國家基因）等關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息安全以及電網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施運行安全的新保障［27］（P24）。

得益于中國在量子通信技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，國內(nèi)一些行業(yè)已經(jīng)在使用量子通信來確保數(shù)據(jù)信息的安全性。其中尤以金融業(yè)最具代表性，隨著金融交易網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、貨幣數(shù)字化的快速推進(jìn)，金融交易的機(jī)密性、完整性、可靠性要求變得日益迫切［27］（P24）。中國工商銀行于2015年、2017年率先在金融行業(yè)實現(xiàn)量子通信技術(shù)的同城與異地數(shù)據(jù)加密傳輸后，2019年又率先在國內(nèi)銀行業(yè)中完成了量子隨機(jī)數(shù)的場景試點。近兩年來，量子金融應(yīng)用取得了長足的進(jìn)步，應(yīng)用場景已經(jīng)涵蓋了銀行、保險、證券、期貨、反欺詐、資產(chǎn)定價等各領(lǐng)域，2021 年4 月，中國量子金融行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟正式簽約成立［28］（P112-113）。除金融業(yè)外，我國地方政府應(yīng)用量子通信進(jìn)行政務(wù)信息傳輸也在快速推進(jìn)。2017年，濟(jì)南率先建成全國首個商用量子通信專網(wǎng)并使用其為濟(jì)南黨政機(jī)關(guān)進(jìn)行量子安全通話與公務(wù)數(shù)據(jù)安全傳輸；2022年8月，中國目前規(guī)模最大、用戶最多、應(yīng)用最全的量子保密通信城域網(wǎng)——合肥量子城域網(wǎng)正式開通，該網(wǎng)可為合肥市、區(qū)兩級近500家黨政機(jī)關(guān)提供量子安全接入服務(wù)［29］（P48）。

三、量子精密測量技術(shù)與軍事安全

量子信息技術(shù)除激起大國科研部門的新一輪研發(fā)競賽外，正日益受到各國軍事部門的高度關(guān)注。相較量子計算與量子通信，量子精密測量行業(yè)發(fā)展的軍事導(dǎo)向更為明顯①為了強(qiáng)調(diào)量子定位導(dǎo)航、量子雷達(dá)等量子信息技術(shù)對未來戰(zhàn)爭形態(tài)的影響，有學(xué)者甚至提出了“量子戰(zhàn)爭”（Quantum Warfare）的概念。［30］（P23）。所謂量子精密測量或量子傳感是指基于量子相干、量子糾纏等量子力學(xué)特性實現(xiàn)對目標(biāo)物理量進(jìn)行高精度測量的技術(shù)［31］（P397）。具言之，量子精密測量或量子傳感是利用對環(huán)境高度敏感的量子（如電子、光子等）來實現(xiàn)對被測目標(biāo)的測量，相比傳統(tǒng)傳感器，量子傳感器在靈敏度、準(zhǔn)確率與穩(wěn)定性方面有望取得顯著改進(jìn)，因而被視為傳感領(lǐng)域的變革性技術(shù)［32］（P66）。量子全球定位系統(tǒng)與量子雷達(dá)目前是量子精密測量行業(yè)發(fā)展較快且與軍事安全最相近的兩大技術(shù)領(lǐng)域。

（一） 量子定位系統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)各國軍事能力

導(dǎo)航與定位技術(shù)自出現(xiàn)以來一直便是信息時代軍事安全不可或缺的關(guān)鍵組成部分［33］（P67-68）。以全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System， GNSS）中使用范圍最廣、時間最久的美國全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System， GPS）為例，美國國防部在最初設(shè)計時其首要目的便是出于軍事需求［34］（P113）［35］（P64-66）。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)在負(fù)責(zé)為飛機(jī)、船艦、導(dǎo)彈、坦克等一切需要定位導(dǎo)航的作戰(zhàn)武器提供服務(wù)，其對各國軍事安全的重要性已不亞于任何殺傷性武器本身，可以說衛(wèi)星導(dǎo)航在現(xiàn)代軍事安全中的地位已經(jīng)不可替代［36］（P60）［37］（P61）［38］（P33）。以實踐為證，美國在21世紀(jì)幾場戰(zhàn)爭中能夠輕松獲勝的關(guān)鍵被認(rèn)為就源于其在導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域相較對手的絕對優(yōu)勢［39］（P38，43）。

受限于經(jīng)典物理規(guī)律，目前通用的傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)逐漸面臨測量精度提高難、保密性差、抗干擾能力弱三個重要缺點②傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要工作原理是通過在軌衛(wèi)星重復(fù)向空間發(fā)射電磁脈沖信號并檢測它們到達(dá)檢測點的時間延遲來實現(xiàn)定位、授時與導(dǎo)航。由于會受到電磁信號傳播固有缺陷的影響，因此傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)會出現(xiàn)上述缺點。［40］（P41）［41］（P5853）。以美國全球定位系統(tǒng)為例，GPS目前能提供的精度位置信息只限于米量級，且極易受到外界對GPS信號的干擾，包括水下、密林、地下等有障礙自然物體的遮擋，以及GPS干擾機(jī)等人為因素的影響，此外，電磁信號易被捕獲與破解的特性還增加了使用GPS定位導(dǎo)航的保密性與安全性風(fēng)險［42］（P46-54）［43］（P31）。

與傳統(tǒng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)不同，正在掀起一輪定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域新革命的量子定位系統(tǒng)可以同時對傳統(tǒng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)測量精度提高難、抗干擾能力弱與保密性差的三大缺陷進(jìn)行重大補(bǔ)足［33］（P67-68）。就提高精度而言，量子定位系統(tǒng)有望將定位精度提高到厘米級別，根據(jù)量子定位系統(tǒng)技術(shù)的相關(guān)理論，當(dāng)一個量子脈沖信號包含100個光子時，量子定位系統(tǒng)的定位精度會比當(dāng)前衛(wèi)星定位系統(tǒng)提高10倍，當(dāng)包含100萬個光子時，其精度相比目前衛(wèi)星定位系統(tǒng)將會提高1000倍［40］（P40-42）。另外，就抗干擾能力、保密安全性而言，由于量子疊加、不可克隆、糾纏等相關(guān)特性的存在，量子定位導(dǎo)航技術(shù)可以大幅提升對抗電子干擾與物理障礙干擾的能力，且量子定位系統(tǒng)可以實現(xiàn)在使用過程中對使用者位置信息的絕對保密［41］（P5854）［44］（P4）。

由于定位導(dǎo)航技術(shù)對現(xiàn)代軍事安全的重大意義，量子定位系統(tǒng)正日益受到各國的重視。以美國為例，美國國防部正加緊對使用量子傳感為其部隊與武器提供定位導(dǎo)航服務(wù)的研究。其實早在2010年，美國國防部高級研究計劃局就已經(jīng)啟動了名為“Micro-PNT”的研究計劃，以支持新的量子定位導(dǎo)航授時系統(tǒng)研發(fā)［45］（P74）。據(jù)《金融時報》報道，英國國防部也早已投資上百萬英鎊用以研究一種不會受到數(shù)據(jù)篡改與信號干擾影響的量子定位系統(tǒng)［46］（P7）。

作為下一代導(dǎo)航、定位與授時（PNT）技術(shù)的重要發(fā)展方向，全球量子定位系統(tǒng)一旦成熟將對各國軍事能力、大國軍事格局甚至相關(guān)戰(zhàn)爭戰(zhàn)術(shù)理論都會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。首先，量子定位系統(tǒng)具備的保密性與安全性在國防、航空航天領(lǐng)域具有不可估量的重大戰(zhàn)略價值，掌握相關(guān)技術(shù)將有效增強(qiáng)各國尤其是長期依賴美國GPS系統(tǒng)各大國的軍事能力［43］（P29-43）。其次，量子定位系統(tǒng)抗干擾能力的增強(qiáng)將使復(fù)雜地理環(huán)境下（水下、地下）的戰(zhàn)場環(huán)境出現(xiàn)重大變化，這對各國基于目前作戰(zhàn)條件而形成的既有戰(zhàn)爭、戰(zhàn)術(shù)理論來說必定會帶來重要挑戰(zhàn)［30］（P30）。最后，量子定位導(dǎo)航精度的提升對依賴精確制導(dǎo)的軍事武器，如各類導(dǎo)彈尤其是反導(dǎo)武器將有重大影響［46］（P10），武器精度的提升勢必會對目前的大國軍事攻防格局及既有作戰(zhàn)理論帶來一定影響①正是得益于半導(dǎo)體技術(shù)的領(lǐng)先，美國才能在海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭中展現(xiàn)出驚人的“效率”。遠(yuǎn)程精準(zhǔn)打擊的實現(xiàn)提升了美國空軍在美國軍事行動中的重要性，而由自身低傷亡所帶來相對廉價的政治代價又刺激美國在冷戰(zhàn)后瘋狂對他國使用強(qiáng)制外交，而不再堅持冷戰(zhàn)時期的威懾。因此，20世紀(jì)八九十年代芯片技術(shù)的發(fā)展，先后帶來了（美國）作戰(zhàn)理論與美國外交傳統(tǒng)的漸進(jìn)變革。［47］［48］（P109）。

（二） 量子雷達(dá)影響大國戰(zhàn)略平衡

與定位導(dǎo)航技術(shù)類似，雷達(dá)雖然在地質(zhì)觀測、海洋觀測、資源勘探、氣象監(jiān)測等民用領(lǐng)域具有很大用處，但其重要性更加突出體現(xiàn)在軍事領(lǐng)域。雷達(dá)最初被設(shè)計制造的目的正是出于軍事需求，傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)的成熟更是主要受益于二戰(zhàn)的推動［49］（P5）。一般談到的雷達(dá)，即傳統(tǒng)雷達(dá)（Classical Radar， CR），主要是利用雷達(dá)天線發(fā)射的電磁波在被測物體造成回波從而實現(xiàn)目標(biāo)探測與識別的技術(shù)。除上述提到的民用領(lǐng)域，雷達(dá)主要用于探測作戰(zhàn)飛機(jī)、導(dǎo)彈、航天器、潛艇等軍事目標(biāo)，可實現(xiàn)全天時、全天候和復(fù)雜環(huán)境下對各種軍事威脅目標(biāo)的搜索、監(jiān)測與跟蹤，是各國軍事安全的盾牌［50］（P6-7）［51］（P1599）［52］（P290）。

受電磁波信號傳播的物理學(xué)規(guī)律限制，以及各種隱身技術(shù)、電子干擾技術(shù)發(fā)展的影響，傳統(tǒng)雷達(dá)目前面臨抗干擾能力差、遠(yuǎn)距離探測與成像受限、隱身目標(biāo)識別困難等重要挑戰(zhàn)，已經(jīng)越來越難以勝任日益復(fù)雜的軍事目標(biāo)感知任務(wù)［53］（P492）［54］（P1）。尤其是對關(guān)鍵隱身軍事目標(biāo)探測的困難，可能會給國家安全帶來巨大的潛在隱患。正如有學(xué)者所指出的，未來戰(zhàn)場將主要是隱身武器的較量，不論是有人機(jī)、無人機(jī)，還是常規(guī)導(dǎo)彈、核導(dǎo)彈都在朝著隱身化方向發(fā)展，這對主要依靠傳統(tǒng)雷達(dá)的各國軍事防御系統(tǒng)會造成新的重要挑戰(zhàn)［55］（P100）。

軍事安全的重要需求與量子信息技術(shù)進(jìn)步的共同推動，使旨在克服傳統(tǒng)雷達(dá)缺陷的量子雷達(dá)技術(shù)得以快速發(fā)展。量子雷達(dá)（Quantum Radar， QR）是一種基于量子物理學(xué)規(guī)律的新型探測技術(shù)，具有同等條件下對更遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測與成像能力、更強(qiáng)的抗干擾能力，最大的突破是對隱身目標(biāo)潛在的準(zhǔn)確探測能力［56］（P2）［57］（P457）［58］（P11）。正如印度尼西亞國防大學(xué)的蘇菲·寧西等學(xué)者所看到的，量子雷達(dá)由于可以有效對對手隱形作戰(zhàn)武器進(jìn)行探測，因此正日益引起各軍事強(qiáng)國的極大關(guān)注［59］（P273）。其實早在2011年，美國海軍研究辦公室就專門組織過研討會討論量子雷達(dá)的研發(fā)問題，為推動相關(guān)技術(shù)盡快從概念走向?qū)嵱茫€專門出版了《量子雷達(dá)》（Quantum Radar）一書。作為第四次科技革命的重要參與者，中國對量子雷達(dá)的研究也正在緊鑼密鼓地開展。據(jù)《科技日報》消息，2016年由中國電子科技集團(tuán)14所研制的單光子量子雷達(dá)系統(tǒng)就獲得了初步成功。

各軍事強(qiáng)國的關(guān)注與相關(guān)技術(shù)的初步實用證明，量子雷達(dá)有望在未來戰(zhàn)爭、空間探索尤其是現(xiàn)代軍事安全的維護(hù)方面展現(xiàn)出巨大戰(zhàn)略價值［52］（P291）［57］（P457）。以大國軍事格局中最重要的大國核威懾體系為例，根據(jù)核威懾理論主要代表人物阿爾伯特·沃爾施泰特的觀點，成功的（核）威懾需要擁有無懈可擊的第二次打擊能力①因為技術(shù)的發(fā)展會讓很多戰(zhàn)略武器難以經(jīng)受突然打擊，因此，只有彼此都具備穩(wěn)定的第二次核反擊能力，核威懾才最具可信性，雙方才屬于建立了戰(zhàn)略穩(wěn)定（相互確保摧毀）。［60］（P211-234）［61］。由于陸基（尤其是固定發(fā)射裝置）核武器作為有效二次核打擊能力受到越來越多的技術(shù)挑戰(zhàn)，因此?；?、空基核武器發(fā)射平臺在確保大國戰(zhàn)略穩(wěn)定方面的重要性日益上升［62］（P50-54）［63］（P19-20）［64］（P372-373）。在目前的軍事技術(shù)條件下，海基、空基核武器主要由各種類型的隱身潛艇與戰(zhàn)略轟炸機(jī)構(gòu)成，如中國日益成熟的巨浪-2戰(zhàn)略核潛艇與美國最新曝光的B-21隱形戰(zhàn)略轟炸機(jī)等。量子雷達(dá)因其目標(biāo)識別精度與敏感度的提升從而具備精確探測深水潛艇與隱形戰(zhàn)機(jī)的潛力，因此，量子雷達(dá)技術(shù)成熟后無疑會對既有核威懾理論與大國戰(zhàn)略穩(wěn)定格局帶來新的挑戰(zhàn)。這種可能性其實早已被威懾理論的另一位重要代表人物伯納德·布羅迪所預(yù)言，布羅迪認(rèn)為，新型技術(shù)的出現(xiàn)肯定會沖擊既有的穩(wěn)定的相互威懾體系②蘭德公司早在2020年啟動的“21世紀(jì)戰(zhàn)略威懾”研究成果中就明確指出，包括量子信息技術(shù)在內(nèi)的一大批新興技術(shù)正在緩慢但重大地影響大國既有威懾體系的有效性與穩(wěn)定性。［65］（P386-392）。除可能影響大國核戰(zhàn)略格局穩(wěn)定外，量子雷達(dá)還可能未來被用于日益激烈的大國太空競賽，甚至太空戰(zhàn)［30］（P36）。

四、量子信息技術(shù)對國家安全其他領(lǐng)域的影響

上文重點分析了量子計算與量子通信技術(shù)對數(shù)據(jù)信息安全的具體影響和量子定位導(dǎo)航與量子雷達(dá)技術(shù)對現(xiàn)代軍事安全的具體影響。作為量子力學(xué)與信息科學(xué)的交叉學(xué)科，量子信息科技的影響其實并不局限于上述重點領(lǐng)域，其對正在發(fā)展、攸關(guān)國家安全的其它新興技術(shù)甚至一些基礎(chǔ)科學(xué)都將產(chǎn)生不同程度的影響。例如，量子密鑰分發(fā)除能確保各種數(shù)據(jù)信息的存儲與傳輸安全外，還被認(rèn)為非常有助于推動新興的區(qū)塊鏈技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外，量子精密測量技術(shù)的日益成熟更是有可能促進(jìn)基礎(chǔ)物理學(xué)、地質(zhì)檢測、森林防火、氣候監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)檢測、能源勘探、高端工業(yè)制造、空間科學(xué)等眾多非軍事技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而惠及社會安全、能源安全、科技安全等眾多國家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域［45］（P72-76）。

倘若比較來看，聚焦數(shù)據(jù)處理的量子計算技術(shù)影響范圍可能更廣一些，正如有學(xué)者將其與第一臺經(jīng)典計算機(jī)或核武器誕生相提并論一樣，在數(shù)字時代量子計算機(jī)算力巨大提升的潛在好處將是無窮的。恰如我國“東數(shù)西算”工程相關(guān)負(fù)責(zé)人所指出的，如農(nóng)業(yè)時代的水利、工業(yè)時代的電力，數(shù)字時代的算力已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的核心生產(chǎn)力［66］［67］。因此，量子計算正在成為各大國搶占軍事、經(jīng)濟(jì)、科技各領(lǐng)域主導(dǎo)地位的新戰(zhàn)略制高點，而量子計算機(jī)算力的提升除具備破解現(xiàn)有信息加密體系的潛力外，在很多新興技術(shù)領(lǐng)域與行業(yè)都展現(xiàn)出了巨大的潛在價值。

首先，量子計算具有強(qiáng)大的并行計算和模擬能力，這為所有需要大規(guī)模計算才能解決的問題提供了良策。金融服務(wù)（資產(chǎn)與風(fēng)險管理、欺詐檢測）、藥物研發(fā)、數(shù)據(jù)深度挖掘與大數(shù)據(jù)分析、新材料制造、交通物流與供應(yīng)鏈管理、氣象預(yù)報等眾多領(lǐng)域都將因量子計算機(jī)的逐步成熟迎來新的發(fā)展契機(jī)［26］（P10）。量子計算還具備為國防部門的戰(zhàn)爭預(yù)測、作戰(zhàn)方案制定、作戰(zhàn)評估與決策、指揮體系現(xiàn)代化提供巨大潛在幫助的可能。其次，作為第四次科技革命最重要的兩項技術(shù)，量子計算機(jī)的成熟還將進(jìn)一步推動人工智能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。由于數(shù)據(jù)規(guī)模的急劇增長已逐漸逼近經(jīng)典計算的極限，人工智能技術(shù)的進(jìn)步因此面臨巨大挑戰(zhàn)［68］（P144-145），然而，算力獲得極大提升的量子計算機(jī)卻能夠支撐起人工智能基于海量數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)的需要，因此有望推進(jìn)人工智能技術(shù)進(jìn)一步邁向成熟。最后，作為一項使能技術(shù)，量子計算帶來的算力飛躍，還有望對物理、化學(xué)、生物、材料等多個基礎(chǔ)科學(xué)帶來重要影響。因此，量子計算除將有力確保國家數(shù)據(jù)安全外，對國家維護(hù)科技、生態(tài)醫(yī)療、能源、社會等各領(lǐng)域安全均具有重大的潛在戰(zhàn)略價值。雖然有學(xué)者質(zhì)疑當(dāng)下量子信息存在技術(shù)炒作的嫌疑，但量子理論過往和目前愈益成熟的技術(shù)應(yīng)用表明，量子技術(shù)對國家安全與世界政治確實具有重要影響。第一次量子革命帶來了原子能、半導(dǎo)體等重大技術(shù)，由量子力學(xué)與信息科學(xué)深度融合所帶來的第二次量子革命必將對更廣行業(yè)帶來更大沖擊。對中國而言，第二次量子革命還帶給我們一次從經(jīng)典信息技術(shù)時代的跟隨者、模仿者轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥頂?shù)字時代引領(lǐng)者的歷史機(jī)遇。2020年10月16日，習(xí)近平在中共中央政治局“量子科技研究和應(yīng)用的前景”專題集體學(xué)習(xí)時指出，“要充分認(rèn)識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，……把握大趨勢，下好先手棋……搶占量子科技國際競爭制高點，構(gòu)筑發(fā)展新優(yōu)勢”［69］。這一重要講話為進(jìn)一步擴(kuò)大我國量子信息科技優(yōu)勢，更好維護(hù)我國科技安全、國家安全提供了戰(zhàn)略引領(lǐng)。立足我國量子信息科技發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒國際有益經(jīng)驗，應(yīng)著重落實以下幾點：首先，盡快制定量子信息科技人才培養(yǎng)與引進(jìn)的機(jī)制體制。人才是大國量子競賽的重點所在。美國量子信息科學(xué)技術(shù)勞動力發(fā)展國家戰(zhàn)略計劃就指出，人才缺乏是當(dāng)前制約各國量子信息技術(shù)進(jìn)步的首要難題。其次，繼續(xù)加大對量子信息科技的研發(fā)投入。由于量子信息科技對國家安全而言具有潛在的重大意義，一場席卷全球的量子科技競賽正在上演，只有持續(xù)的研發(fā)投入才能確保在這一未來技術(shù)領(lǐng)域占得先機(jī)。最后，進(jìn)一步加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研四位一體機(jī)制建設(shè)。目前我國在量子信息產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設(shè)方面嚴(yán)重落后于美歐等發(fā)達(dá)國家，因此，急需從國家層面加強(qiáng)制度、機(jī)制建設(shè)，以盡快為量子信息科技政產(chǎn)學(xué)研四位一體發(fā)展格局的成型提供制度支撐。在此過程中，需要及時將國家安全的關(guān)注重點適度嵌入量子信息產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立、發(fā)展議程。