“九章”问世，你了解量子战争吗？

阿硕

汪汪快报

12月4日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。

俄罗斯媒体刊文指出，中国的量子计算原型机比现有最快的超级计算机快100万亿倍，拥有如此强大计算能力的设备军事潜力巨大。中国军方也对这非常有兴趣，尤其是安全系统和特定武器中使用的人工智能技术，正在考虑制造完全由计算机控制的新一代战机的可能性。

汪汪：200秒只是短短一瞬，6亿年早已是沧海桑田。

打开“量子之门”

量子是什么？根据量子理论，量子是最小的、不可再分割的能量单位。物理书上提到的分子、原子、电子，其实都是量子的不同形式。可以说，我们的世界由量子组成，我们每个人都是“24K”纯量子产品。

在我们日常生活的宏观世界里，物体的位置、速度等，都可以通过经典力学精确测算。但在微观量子世界里，却有着截然不同的奇妙物理规则，最有代表性的是“叠加”与“纠缠”。

在宏观世界，任何物体在某一时刻都有确定的状态和位置。但在微观世界，量子却同时处于多种状态和多个位置的“叠加”。

物理学家薛定谔曾用一只猫比喻量子叠加：箱子里有一只猫，在宏观世界中它要么是活的，要么是死的。但在量子世界中，它可以同时处于生和死两种状态的叠加。

如果用一个人来比喻，他不仅同时处于生和死两种状态的叠加，还可以同时身处多个地点，比如既在北京又在上海。

更难以想象的是，量子的状态还经不起“看”：如果你去测量，它就会从多个状态、多个位置，变成一个确定的状态和位置了。也就是说，如果你打开“薛定谔的箱子”，猫的叠加态就会消失，你会看到一只活猫或一只死猫。而“量子人”的“分身术”也会消失，他会出现在北京或上海。

叠加已经很奇妙，但当两个量子“纠缠”在一起，那种奇怪连爱因斯坦都难以接受。

根据量子理论，如果两个量子之间形成“纠缠态”，那么无论相隔多远，当一个量子的状态发生变化，另一个也会“瞬间”发生相应变化。爱因斯坦曾把这一现象称作“鬼魅般的超距作用”。

汪汪：太难理解了，我好像懂了，又好像啥都没懂。

”九章“到底有多神

九章是一种使用量子力学的计算机，但它不是简单的“进阶版”计算机，和我们现在所理解的“电脑”差别很大。如果经典计算机是蜡烛，量子计算机就是电灯泡，二者都是为了发光，但是点亮方式不同、照亮范围也有区别。即使你不断改良蜡烛，也做不出来电灯泡。

九章在某个特定问题上的计算能力远超现有最强的传统计算机。它还可以通过量子计算机建立量子通信网络和量子互联网等。

在实用性上，九章也大有作为，如密码破译、大数据优化、材料设计等，都可以获得量子计算机的支持，从而解决重大的问题，并产生巨大的经济价值。科学家预言，量子计算机会被广泛使用，甚至每个人都可以使用。

量子计算机的发展，会为人工智能加持，从而减少AI应用方面的错误，并创造出允许早期诊断问题的智能系统，让你家里的语音助手更聪明。如果运用量子计算机，只要其计算速度快过经典计算机100～1000倍，就有可能让筛选药物前期分子的效率提高到90%以上，费用减少。

此外，量子计算机的快速运算还有平常却广泛的运用。例如，送货车如何选择最有效率的路线送货，可以借助量子计算机的帮助。这也绝非“大材小用”。

汪汪：之所以将这台量子计算机命名为“九章”，是为了纪念中国古代数学专著《九章算术》。

量子计算

在去年8月，美空军进行了人工智能大战王牌飞行员的演习，在5轮模拟空战中，人工智能以5：0的比分击败人类飞行员。同一个月，我国也进行了一场人工智能大赛，但却是无人机和无人机之间的智能对抗，整个过程没有飞行员参与，全是人工智能算法进行较量，这一理念比美国还要超前。若将来量子计算与人工智能算法结合，人工智能将进化到“超智能”，如果基于量子计算发展出的智能战机，那么现役的所有战机都将黯然失色。

想象一下，你拥有最聪明的“军师”，它具备超强的运算能力，可以瞬间处理海量信息，分析出战场局势并找出最佳的作战方案;同时它还可以破解地方的情报信息，快速找到对你有用的信息，准确预测出地方的动向;最后，超厉害的计算能力甚至可以直接帮你研发更加厉害的武器，让你掌握主动。这就是量子计算机的厉害之处，有了它，你就有了最厉害的军师。

量子探测

量子雷达，被喻为洞察千里的“火眼金睛”，能够有效探测隐身飞机和隐身导弹。它体积小、功耗低、抗干扰能力强，不易被敌方电子侦察设备发现，并易于成像。就算是夜间或是充满烟尘等能见度很低的情况，它也可以及时发现隐身目标，削弱敌隐身飞机威胁，实现高精度的预警、攻击和摧毁能力，提高部队战斗力和生存率，还可进一步应用于导弹防御和空间探测，成为未来战场上的“千里眼”和“顺风耳”。

量子通信

还记得量子具有“纠缠”的特性吗？利用这个特性，我们可以很方便的传递信息。而且这种方式非常的安全可靠，谁也无法破解，就算是在水中也可以畅通无阻。因为量子是不可分割或复制的，所以你根本不用担心有人可以破解你想传递的信息。在战场上，量子通信信道容量大、通信速率高、安全性好，可充分满足战场条件下对保密通信的迫切需求，令战场通信驶入“快车道”，有了“安全锁”。

汪汪：无论是想要聪明的“军師”，还是想要火眼金睛的隐形克星，还是想要安全的信息“快车道”，最后还有新型装备的研制与生产，无不渗透着“量子”的身影，未来的战争有相当大的一部分是量子战争。