俄羅斯“基洛級(jí)”常規(guī)動(dòng)力潛艇。（資料圖）
潛艇,以隱蔽性強(qiáng)而被稱(chēng)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?，F(xiàn)在，量子技術(shù)可能會(huì)改變這一切，使下潛的潛艇能夠借助激光脈沖，與衛(wèi)星交換加密密碼和訊息。本期特邀專(zhuān)家就量子技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)解讀。
潛艇通信已不適應(yīng)信息戰(zhàn)要求
現(xiàn)代海上局部戰(zhàn)爭(zhēng)是基于信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)，要求把各種作戰(zhàn)力量通過(guò)信息技術(shù)整合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以提高信息的共享能力和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，從而發(fā)揮信息技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的倍增器作用。
潛艇作為海軍的重要作戰(zhàn)力量，要發(fā)揮其隱蔽性和突然性的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)，必須下潛至混合層，亦即海平面以下60～100米的深度，在此深度下，聲吶不容易發(fā)現(xiàn)潛艇。此時(shí)，潛艇同外界的聯(lián)絡(luò)是通過(guò)極低頻或甚低頻無(wú)線電通信（ELF或VLF）達(dá)成的，因?yàn)楹Ｋ畬?duì)極低頻或甚低頻無(wú)線電波衰減較小，電波可以穿透海水一定深度。
然而，極低頻和甚低頻無(wú)線電通信有許多弊端，已不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求。首先，發(fā)信臺(tái)站十分龐大，抗毀能力差；其次，潛艇必須通過(guò)拖曳天線來(lái)收信，在此情況下，為了取得較好的收信效果，潛艇不得不調(diào)整自己的方位和降低速度。第三，甚低頻和極低頻通信的最大缺點(diǎn)是帶寬窄，影響了通信的速度：甚低頻1秒鐘能夠傳遞幾百比特的信息，而極低頻每分鐘只能傳遞幾比特的信息，這勢(shì)必影響了復(fù)雜數(shù)據(jù)的傳遞，比如視頻數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)大量情報(bào)、偵察和監(jiān)視數(shù)據(jù)的需要。
量子通信成為全球研究熱點(diǎn)
量子通信是利用了光子等粒子的量子糾纏原理來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的，量子通信是經(jīng)典信息論和量子力學(xué)相結(jié)合的一門(mén)新興交叉學(xué)科。量子信息學(xué)告訴人們，在微觀世界里，不論兩個(gè)粒子間距離多遠(yuǎn)，一個(gè)粒子的變化都會(huì)影響另一個(gè)粒子，這就是所謂的量子糾纏現(xiàn)象，這一現(xiàn)象被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“詭異的互動(dòng)性”。
量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置。對(duì)于量子信息的傳播，需要某種方式來(lái)促使光子產(chǎn)生極化現(xiàn)象，這樣，量子狀態(tài)將處于一種特定的狀態(tài)下，發(fā)射器和接收器中的過(guò)濾器可以發(fā)現(xiàn)量子。該系統(tǒng)使用的是特種光子激光器，而不是常見(jiàn)的激光器，因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生的激光是散淡的，而特種光子激光器每次產(chǎn)生的光子和每個(gè)光子都有特定的量子態(tài)。
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