海底通信是世界性難題

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近日，量子通信領(lǐng)域捷報(bào)頻傳，中國(guó)科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)首次海水量子通信實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上首次驗(yàn)證了水下量子通信的可行性，為量子通信技術(shù)上天、入地、下海的未來(lái)圖景添上了濃墨重彩的一筆，填補(bǔ)了海洋作為未來(lái)海陸空一體化量子網(wǎng)絡(luò)最后一塊拼圖的空缺。

從人類發(fā)展史來(lái)看，新技術(shù)幾乎總是最先運(yùn)用在軍事方面。也因此，海水量子通信實(shí)驗(yàn)成功后，立即被軍事愛(ài)好者“應(yīng)用”到了潛艇上，成為熱門話題。那么，海水量子通信到底有什么軍事意義呢？它將引起什么樣的軍事技術(shù)變革呢？

可以肯定，一旦水下量子通信實(shí)現(xiàn)工程化，將會(huì)徹底顛覆潛艇通信指揮乃至作戰(zhàn)方式。在軍事上除了主要用于潛艇通信外，還可以用于海底光纜通信、聯(lián)合作戰(zhàn)的空海一體通信以及蛙人特戰(zhàn)通信和水下救援、水下作業(yè)通信等方面。

資料顯示，水對(duì)無(wú)線電波的衰減或吸收非常強(qiáng)，尤其是對(duì)波長(zhǎng)越短（頻率越高）的無(wú)線電波，像短波和微波等，要穿透海水里幾米的距離都很難，而極長(zhǎng)波在水中的傳播距離也不過(guò)300～500米。

因此，水下通信無(wú)論采用哪種方式，都比陸上通信要難得多。受水下無(wú)線電傳輸距離的限制，水下始終是通信的禁區(qū)，通信也就成為制約潛艇性能發(fā)揮的一個(gè)世界性難題。

不過(guò)，近年來(lái)，美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國(guó)一直在研究的藍(lán)綠激光通信，可實(shí)現(xiàn)對(duì)深達(dá)700米左右的潛艇進(jìn)行通信，基本能克服上述岸對(duì)潛通信方式存在的主要問(wèn)題，是未來(lái)很有希望的水下通信手段。

特別是，藍(lán)綠激光通信也是水下量子通信的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前潛艇通信保密采用的主要還是傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)加密方式，基本是以潛艇出海執(zhí)行任務(wù)之前所設(shè)計(jì)好的編碼或“密鑰”來(lái)進(jìn)行加密，每次通信使用的“密鑰”均不同。但此種加密方式無(wú)疑比較麻煩，不便管控，存在被獲取和破解的風(fēng)險(xiǎn)。而量子通信較經(jīng)典通信來(lái)說(shuō)，具有無(wú)法比擬的安全性和高效性。比如，量子加密的“密鑰”是隨機(jī)的，即使被竊取者截獲，也無(wú)法得到正確的“密鑰”，因此無(wú)法破解信息；同時(shí)，如果有人試圖攔截通信信息，將立刻改變粒子的量子態(tài)，使收發(fā)方測(cè)得這種干擾，并停止通信，進(jìn)而保證通信的安全性。

因此，如果能在水下實(shí)現(xiàn)量子通信，通信距離和安全性都能獲得質(zhì)的提升，無(wú)疑將極大地強(qiáng)化對(duì)潛艇的指揮控制，并顛覆未來(lái)的海戰(zhàn)模式。

現(xiàn)在中國(guó)研究人員初步試驗(yàn)并證實(shí)了這種水下量子通信的可行性，這是一個(gè)了不起的突破性成果。當(dāng)然，水下量子通信目前的研究和試驗(yàn)只是一個(gè)開(kāi)始，量子通信本身還遠(yuǎn)未商業(yè)化，再加上水下量子通信所依賴的藍(lán)綠激光通信技術(shù)也遠(yuǎn)未成熟，所以它還無(wú)法很快投入應(yīng)用，未來(lái)需要做的工作很多。