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①目前，量子傳感器有望給工程開發(fā)帶來巨大的投資回報(bào)機(jī)會(huì)，如時(shí)鐘、加速度計(jì)和磁力計(jì)等；對于慣性應(yīng)用，量子加速度計(jì)比當(dāng)前戰(zhàn)略級解決方案具有顯著優(yōu)勢；干涉型光纖陀螺儀可能比冷原子陀螺儀具有更優(yōu)性能。

②缺乏對性能與任務(wù)規(guī)范或新能力的嚴(yán)格聯(lián)合分析，各個(gè)平臺(tái)量子傳感器的獨(dú)特應(yīng)用具有不同的尺寸、重量與功率考量。

③將量子傳感器推向成熟，需要投資組件和使能技術(shù)，也有利于量子計(jì)算與通信。

④量子雷達(dá)不會(huì)提升美國防部的能力。

⑤量子照明可能在某些情況下提供增強(qiáng)成像，但相關(guān)研究仍處于起步階段。

⑥量子電位計(jì)可用于微型天線，在國防領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。

⑦基于原子干涉測量法的重力儀和重力梯度儀可以實(shí)現(xiàn)機(jī)載隧道探測、核材料探測、重力輔助導(dǎo)航及大地測量等功能。

①開發(fā)可靠的一位和兩位量子門對于建造量子計(jì)算機(jī)至關(guān)重要。

②目前有前途的量子位技術(shù)具有不同的保真度和相干時(shí)間。主要的量子位技術(shù)包括:超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)量子位、基于離子的量子位、基于半導(dǎo)體的量子位、拓?fù)淞孔游弧⒐庾恿孔游弧?/p>

③“絕熱量子計(jì)算機(jī)”的實(shí)用性將由架構(gòu)和應(yīng)用決定，目前仍處于推測階段。

④工業(yè)界正在將數(shù)十到數(shù)百量子位集成到云系統(tǒng)，以尋求有價(jià)值的短期應(yīng)用，并證明該技術(shù)。

⑤全球范圍內(nèi)的投資正推動(dòng)量子硬件、軟件和算法的發(fā)展。部分國家的投資有望快速獲得技術(shù)突破。

 ①糾纏分發(fā)允許隱形傳態(tài)，將導(dǎo)致技術(shù)性干擾。

②量子網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)分布式量子計(jì)算，具備可擴(kuò)展性和模塊性，并允許遠(yuǎn)程、安全的量子計(jì)算。

③目前的糾纏分發(fā)僅限于概念驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)室中的點(diǎn)對點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。

④目前，糾纏光子能夠以每秒數(shù)萬位的速度產(chǎn)生和分發(fā)。

⑤目前，存儲(chǔ)器能夠以每秒10位的速度糾纏。

⑥理論上量子密鑰分發(fā)可提供香農(nóng)信息論定義的密碼安全，但其能力和安全還存在欠缺，不能供美國防部使用。

摘要強(qiáng)調(diào)，量子科學(xué)與技術(shù)的核心是信息的收集、生成、處理和通信，并向美國防部提出四項(xiàng)建議：

①美國防部應(yīng)增加對量子傳感器領(lǐng)域的投資，推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的實(shí)際部署。

②量子計(jì)算機(jī)有望獲得巨大算力，可廣泛用于密碼學(xué)、信號處理、物理仿真及人工智能等領(lǐng)域。全球工業(yè)界在該領(lǐng)域投資巨大。美國防部應(yīng)監(jiān)視并了解國內(nèi)外量子計(jì)算發(fā)展情況，以快速利用新成果。

③量子糾纏分發(fā)有望用于開發(fā)高精度、大口徑的傳感器，也是通信和計(jì)算的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)尚處于早期研究階段，美國防部應(yīng)進(jìn)行適度投資，還應(yīng)監(jiān)視并了解國內(nèi)外在該領(lǐng)域的進(jìn)展。

④美國防部應(yīng)與學(xué)術(shù)界、工業(yè)界進(jìn)行深入合作，以解決量子技術(shù)人才的短缺問題。

來源：戰(zhàn)略前沿技術(shù)