导读：量子计算是一种利用量子力学原理进行信息处理和传输的技术，它有望在本世纪内为科学、工程和通信领域带来革命性的变化，特别是对于国防部门。近日，美国国会通过了2024年国防授权法案(NDAA)，其中包含了多项推动五角大楼使用量子计算能力支持新兴的国家安全任务的条款。
广义而言，量子信息科学、量子信息系统和相关技术是对发生在原子和亚原子水平上的复杂现象的研究和应用，以处理和传输数据和信息。科学家和相关领域专家预计，量子信息科学领域最早将在十年内实现科学向工程和通信资产的转型，特别是为国防军事贡献新力量。
美国2024财年国防授权法案关于量子计算的投资包括多项条款，这些条款将推动五角大楼使用正在开发的、可能具有破坏性的量子计算能力来支持新兴的美国国家安全任务。相关条款主要有以下几个方面：
增加对分布式量子网络测试平台的资金支持，该平台将帮助验证量子网络的可行性(这是一个我国目前处于领先地位的领域)。
要求美国空军研究实验室开发下一代离子阱量子计算机，这是一种基于离子阱技术的量子计算机，它具有较高的稳定性和可扩展性。
要求美国国防部建立一个新的试点项目，专门针对那些有望在两年或更短时间内开发和部署的量子计算能力，这些能力包括量子计算、量子通信和量子加密等。
这些条款反映了美国国会对量子计算在国防领域的重要性和紧迫性的认识，也体现了美国国会对国防部在量子计算方面的投入和进展方面开始加强监督指导。
为了与我国争夺可能改变军事力量平衡的新型高科技计算能力，美国空军去年8月8日在该军种的首席研究室AFRL正式启用了先进极限计算设施。位于纽约罗马的新计算设施包括两个实验室，用于量子计算、网络和安全的基础研究，以及两个神经形态计算实验室，用于机器学习模型“近似于人类神经认知”的基础研究。这笔资金的到位意味着下一代最先进的计算机和用于最敏感的军事应用的技术研究有了着落。
AFRL量子实验室设备展示
关于2024法案中涉及的量子计算试点项目，据美媒报道，该试点项目将由国防部与一个联邦资助的研究和开发中心(FFRDC)以及量子产业合作进行，目的是利用量子和量子-混合应用来解决美国国防部面临的挑战，例如精确打击、空间、网络和情报、监视和侦察等。该试点项目已在2024年3月1日之前启动，并持续三年，期间美国国防部将定期向国会报告项目的进展和成果，包括评估了哪些问题和能力，是否找到了基于量子和量子-混合应用的解决方案，使用量子和量子-混合应用解决近期问题的潜在障碍，以及如何更好地利用和部署量子和量子-混合应用来满足近期的军事应用和操作需求。该试点项目将涵盖所有的量子计算模式，包括门模型、退火模型和量子-经典混合模型，以及所有的量子比特类型，包括超导、离子阱和光子等。
对于量子技术，美国国防部技术官员认为，
量子技术正在接近一个临界点，对其投入将决定它能够以多快的速度产生影响。如果美国能够保持前进步伐，那么国防部的许多重要成果都可以实现。所改进的可能包括更强大的精确打击定位、导航和定时(PNT);先进能量学、推进和平台涂层材料和化学的迅速发展：隐身性能、后勤和机器学习的优化技术：情报收集;和增强电子战的电磁频谱能力。
美国量子工业联盟领袖还提出四条建议，
一是美国国防部加快量子技术劳动力发展，这是整个量子行业的一个关键因素。目前美国缺乏对量子计算人才的培养和引进，没有提供足够的教育和培训机会，也没有吸引和留住更多的量子计算专家和工程师。
二是建议美国国防部开始采购量子计算机，以向私营部门发送需求信号，进一步释放私人投资的动力和能量，并在国防部内实现实验和用例开发。
三是建议要保护量子计算技术的安全性和可靠性，以防止敌对方的窃取和干扰，后量子密码学是当务之急，因为美国的对手目前正在窃取加密数据，供量子计算机未来解密。
四是建议美国政府必须考虑所有的量子技术以满足军事的需求，包括物流和运输的挑战、优化自主和机器人的车辆、追踪空间碎片，以及应急响应。2024国防授权法案将帮助加速美国政府使用近期的量子技术，这很重要，因为其他的全球领导者已经在开发一些有利于国防和国家安全的应用，比如澳大利亚军队的应急补给，和日本政府的海啸疏散路线(见下图)。
澳大利亚军队利用量子计算解决后勤应急补给案例
日本东北大学利用量子计算解决海啸疏散路线案例
目前来看，美国2024国防授权法案相关条款以及试点项目是一个积极的举措，它将有助于美国国防部与量子计算产业建立更紧密的合作关系，同时也将促进量子计算技术的商业化和实用化。
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