一场巨大的竞赛正在开发量子技术;现在是讨论风险的时候了

量子力学的梦 2024-07-26 05:32:33

联合国宣布2025年为国际量子科学技术年。目标是认识到“量子科学的重要性以及更广泛地了解其过去和未来影响的必要性”。但为什么是量子呢?为什么是现在?

量子科学既复杂又怪异。将你的头脑包裹在纠缠、光既以波又有粒子的形式存在,或者一个既活着又死的盒子里的猫(在被观察之前)等概念并不容易。

量子力学的怪异之处现在正被引导到第一批量子计算机、通信系统和传感器的建设中。再往前走,它可能会为下一代人工智能(AI)提供动力。

我们正处于世界大国之间一场昂贵且资源密集型的量子竞赛的早期阶段。对量子领导权的竞争可能会在塑造澳大利亚未来几十年的经济和国家安全政策方面发挥重要作用。

跟着钱走

大型科技巨头、主要大国和顶尖研究型大学都在竞相构建第一个商业上可行的量子系统。虽然对于量子竞赛是马拉松还是短跑,众说纷纭,但已经下了一些大赌注。

CSIRO估计,到2045年,澳大利亚量子产业可以带来高达60亿澳元的年收入,并提供近20,000个工作岗位。

2023年,澳大利亚制定了《国家量子战略》,以加大政府支持力度,使澳大利亚成为“全球量子产业的领导者”。

在过去的两年里,维多利亚州政府向量子初创公司投资了3700万美元。今年4月,英联邦和昆士兰州政府承诺共同投资10亿美元,以建造世界上第一台实用规模的量子计算机。同月,悉尼大学获得了1840万澳元的联邦拨款,用于在澳大利亚建立一个全国性的量子生态系统中心。

但是,理解量子问题不仅仅是科学和技术的问题,也不仅仅是美元和美分的问题。与几乎所有强大的新技术一样,问题不在于是否,而在于下一个量子波何时会被武器化。

量子科学在国家安全中的应用

基于纠缠量子比特(“量子比特”),量子技术有可能成倍地提高计算能力,改变通信网络,并优化商品、资源和货币的流动。

电信、制药、银行和采矿等各种商业行业(包括数据和矿产)都将发生变革。

然而,最引起我们政府和世界其他国家关注的是量子技术对国家安全的影响。

量子雷达、代码、互联网、传感器和全球定位系统(GPS)正在被全球各个角落的军队和国防工业快速跟踪。谁先到达那里(量子“有钱人”)可能会为其他人(量子“有钱人”)带来新的权力不对称和危险。

量子通信系统可以提供完全安全、不可破解的通信线路。一个原型网络已经连接了中国近5000公里的几个主要城市。另一方面,量子计算机存在最终能够在几秒钟内破解经典加密消息的风险——这种可能性被称为“Q日”。

量子人工智能正在开发中,以提高致命自主武器的性能。我们真的希望成群结队的无人机在没有任何人类参与的情况下在网络化的战斗空间中运行吗?

目前已经使用的量子传感器能够对磁场和引力场进行超灵敏的测量。这意味着要精确定位地下和水下的金属和大型物体。

量子传感技术的新突破将对澳大利亚新型核潜艇舰队的复原力和可靠性产生严重影响。这是我们国家历史上最大的单一军事投资的一个重要考虑因素。

我们现在必须提出棘手的问题

几乎每一项新的复杂技术都会产生意想不到的后果和意想不到的灾难。切尔诺贝利核事故、三哩岛核事故和福岛核事故都证明了量子科学突破导致的早期核技术浪潮所固有的风险。

鉴于量子机器学习和云计算的潜在速度和网络能力,量子人工智能的故障可能始于局部事件,但很快就会演变成全球危机。

大片《奥本海默》展示了早期的量子研究浪潮如何使原子弹成为可能,并永远改变了国际秩序。

首次使用核武器也引发了一场关于裁军的深入和参与的全球讨论,由帮助制造原子弹的不少科学家领导。但他们的声音被恐惧政治和冷战所淹没,导致了代价高昂的军备竞赛和核边缘政策,这种政策一直持续到今天。

当被问及林登·约翰逊(Lyndon Johnson)总统在1960年代启动军备控制谈判的努力时,奥本海默回答说:“为时已晚了20年——它应该在三位一体(第一次核爆炸)后的第二天完成。

我们最好不要等到开始提出关于下一代量子技术将如何影响未来几年全球战争与和平前景的棘手问题。

0 阅读:2