常溫超導材料在軍事領域中的潛在應用探索

日前，韓國科研人員宣布合成了世界上第一種室溫常壓超導體LK-99，這種晶體據(jù)稱在常壓條件下，能夠在127攝氏度以下表現(xiàn)為超導體，在世界范圍內引起巨大震動。后南京大學超導物理和材料研究中心教授聞?；⑻岢隽藢I(yè)質疑，認為LK-99并不是超導體。最終韓方相關論文被撤稿。

常溫超導材料具有重大的科學和工程意義。從能源傳輸角度來看，常溫超導材料可以用于電能傳輸，能夠顯著減少電能傳輸過程中的能量損耗。這意味著更高效的電力輸送，減少能源浪費，并提高能源系統(tǒng)的可持續(xù)性。不僅如此，常溫超導材料的應用還可能擴展到超導電子器件的領域，常溫超導材料的發(fā)展可能推動超導電子器件的廣泛應用，如超高速計算機和超導電子傳感器等，這將給信息技術領域帶來革命性的進展。 而常溫超導材料在軍事領域的應用可謂是更加顯赫，常溫超導材料的高電流密度和零電阻特性使其成為電磁武器系統(tǒng)的理想選擇，常溫超導線圈可以用于構建電磁炮或脈沖電磁發(fā)射器。常溫超導材料的應用也可能改變飛行器的設計和性能。常溫超導材料可用于制造更強大、更輕巧的電磁推進系統(tǒng)，提供更高的推力和更長的續(xù)航能力。常溫超導材料的特性還可用于制造高效的電磁屏蔽裝置和隱身材料。但相比起上述應用，真正可能改變未來戰(zhàn)爭形態(tài)的常溫超導材料應用當屬超導量子計算機。

超導約瑟夫森結是超導量子計算機的基本元件，在兩塊超導體之間夾入一個很薄的絕緣層，這一結構通過約瑟夫森效應實現(xiàn)量子計算機所需的量子比特的量子態(tài)，從而使超導量子計算機得以并行處理大量信息，取得獨特于經(jīng)典計算機的強大運算能力。在這一方案中，約瑟夫森結電容的基本尺寸需要小于100納米，要達到這一尺寸需要超導材料盡可能地脫離復雜的加壓降溫設備，也就是需要各國爭相布局的常溫超導材料。

量子優(yōu)越性的軍事應用

作為一條可能改變未來戰(zhàn)爭形態(tài)的全新科研賽道，超導量子計算機并不僅僅是單純地在運算速度上優(yōu)于經(jīng)典計算機，其量子優(yōu)越性才是它真正的價值。量子優(yōu)越性是指量子計算機在某些特定任務上顯著超過經(jīng)典計算機的能力。當量子計算機能夠完成經(jīng)典計算機無法在合理時間內完成的特定問題時，就體現(xiàn)了量子優(yōu)越性。 經(jīng)典計算機使用的是經(jīng)典比特，其狀態(tài)只能是0或1。而量子計算機利用量子比特的疊加和糾纏等量子特性，可以同時處于多個狀態(tài)的疊加態(tài)。這使得量子計算機能夠以并行的方式處理大量信息，從而在某些問題上具有指數(shù)級速度的優(yōu)勢。而量子優(yōu)越性的主戰(zhàn)場恰好是模擬系統(tǒng)、優(yōu)化問題、機器學習、密碼學等軍事科技的最前沿。過往無法通過經(jīng)典計算機完成的復雜規(guī)劃任務將不再成為作戰(zhàn)參謀們的沉重負擔，傳統(tǒng)的加密算法將不再有任何安全可言，戰(zhàn)場模擬將無限貼近真實戰(zhàn)場。

俄烏沖突初期，烏方指揮部接收到俄軍動向后，人工智能進行最優(yōu)攻擊方案的規(guī)劃，通過“星鏈”通信系統(tǒng)傳輸給一線作戰(zhàn)部隊，依托有利地形和情報優(yōu)勢零散伏擊俄軍，消滅俄軍有生力量。盡管這一戰(zhàn)法最終被俄軍通過摧毀“星鏈”通信終端破解，但在超導量子計算機的加持下這一戰(zhàn)法的威力將呈幾何倍增。

戰(zhàn)略戰(zhàn)術分析

超導量子計算機在作戰(zhàn)方面的主要工作集中在密碼學領域和運籌學領域。在密碼學領域，超導量子計算機能突破經(jīng)典計算機時代的加密算法，通過其并行處理優(yōu)勢破解敵軍的軍事秘密，而量子計算機時代的加密算法對于經(jīng)典計算機卻無異于天書，這將使戰(zhàn)場對量子計算機技術處于優(yōu)勢地位的國家單向透明，指揮官將取得更大的盤旋空間和情報優(yōu)勢。 在運籌學領域，超導量子計算機能將經(jīng)典計算機時代的計算機規(guī)劃能力提升一個臺階，大幅超越經(jīng)典計算機的博弈能力和推演能力，而僅憑人腦完全無法彌補這方面的差距，技術優(yōu)勢的一方配合己方的情報優(yōu)勢能將對手的戰(zhàn)術失誤無限放大，甚至能復刻諸如“四渡赤水”“奇襲白虎團”這一等級的戰(zhàn)略戰(zhàn)術勝利，通過精妙的軍事規(guī)劃完全擊潰敵方的全局部署，達成己方的戰(zhàn)略目標。

未來戰(zhàn)爭依托超導量子計算機實現(xiàn)的新戰(zhàn)術、新戰(zhàn)法的雛形已然初步顯現(xiàn)，世界各國加緊跟進常溫超導材料的研究從來就不只是出于經(jīng)濟方面的考慮，這種材料所能帶來的軍事能力提升更是各國的關注重點。 而相比起電磁炮、電磁推進等常溫超導材料的常規(guī)軍事運用，軍事領域的超導量子計算機作為未來戰(zhàn)場的變革者，卻始終在公眾面前隱身。超導量子計算機帶來的量子優(yōu)越性與軍事運籌學天然的高度契合是這一技術在軍事領域發(fā)光發(fā)熱的根本原因，作為戰(zhàn)爭的幕后功臣，軍事運籌的水平高低與一支軍隊的戰(zhàn)斗力息息相關，而超導量子計算機技術也必然由此真正改變未來戰(zhàn)爭的形態(tài)。

審核編輯：黃飛