量子技术正在从“远期前沿”加速进入美国国防能力建设清单,而率先被推向实用化的,并非量子计算,而是量子传感。
据美国《National Defense》杂志9月11日报道,美国国防部正加快推进新一代量子传感技术,重点用于抗干扰导航、潜艇探测、地下目标感知和高精度授时。美国政府今年6月发布行政命令,要求国防部门到2028年推动量子传感能力形成实际部署。
相比量子计算和量子通信,量子传感距离实际应用更近。
斯坦福大学胡佛研究所今年7月发布的报告认为,在主要量子技术方向中,传感最有希望率先实现商业化和安全领域应用。其优势在于利用原子等高度稳定的微观对象进行测量,可突破传统机械式传感器在灵敏度、噪声以及尺寸重量功耗方面的限制。
对于军方而言,这种能力尤其适用于GPS受干扰环境。高精度原子钟可提供更稳定的授时,磁力仪可用于探测磁场异常,重力梯度仪则有望通过重力变化感知地下或隐蔽目标。
美国国防创新单元今年启动“Farseer”计划,准备在未来一年投入最高2亿美元,将较成熟的商业量子传感技术直接转化为联合部队能力。(国防杂志)
该计划设置四条技术主线:电场传感器与磁力仪、重力梯度仪、战术原子钟以及关键部件技术植入。其中部分技术已经在医学成像和矿产勘探领域使用,美方希望通过重新封装、加固和系统集成,把商业技术快速移植到军事场景。
这反映出五角大楼当前的思路并不是“从零发明量子传感器”,而是优先寻找已经具备一定成熟度的技术,再完成军用化改造。
目前量子传感距离大规模列装仍有明显距离。
报道援引专家判断称,战术原子钟已经接近实验性部署水平,但基于重力和磁场的导航系统仍主要处于原型阶段,用于潜艇探测的磁力仪短期内也难形成颠覆性能力。
问题集中在三个方面。
首先是规模化制造。量子传感器价格仍然较高,企业缺乏建设大规模产线的市场动力,而产量不足又使单价难以下降,形成典型的“先有需求还是先有产能”困境。
其次是系统集成。单个传感器即使性能突出,也必须接入现有指挥、导航和情报体系,并实现网络化协同,否则难以真正产生作战价值。
再次是测试和供应链。企业反映,进入军方靶场和试验体系流程复杂,关键部件和材料供应链也尚未形成足够韧性。
美国国防创新单元称,Farseer计划截至7月已收到150余份方案,其目的之一就是向产业界释放明确采购信号,促使商业资本投入量子传感制造能力。
但专家同时警告,仅有国防采购还不够。美国还需要持续投入高校研究、吸引高端人才,并与欧洲盟友协调标准和供应链,否则在未来十年量子传感竞争中可能失去优势。
因此,美国量子传感建设真正值得关注的,并不是某一种传感器性能提高了多少,而是五角大楼正在尝试打通“科研—商业技术—军用集成—规模制造—部队部署”整条链路。
2028年的目标能否实现,关键不只是量子技术是否成熟,更取决于美国能否解决成本、产能、网络集成、试验机制和供应链这些更现实的工程问题。
参考信息来源:美国《National Defense》杂志,Laura Heckmann,Pentagon’s Pursuit of Quantum Sensing Tech Has Momentum, but Hurdles Remain,2026年9月11日。
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