Vector Atomic, Infleqtion зэрэг компаниуд газар доорх мэдрэгч, аюулгүй харилцаа холбоо, GPS-ийн өөр хувилбаруудыг хөгжүүлэхэд квант технологийг ашиглахад цэргийнхэнд тусалж байна.
By Жереми Богайский
Ifтагнуулын бөмбөлөг хөвж байна АНУ-аас дээгүүр өндөр нь 19-р зууны технологийн дайны жишээ юм, квантыг ойрын ирээдүй гэж бодоорой.
Пентагон олон жилийн турш илүү хүчирхэг компьютер хөгжүүлэх, GPS-ийг зогсоох, харилцаа холбооны аюулгүй байдлыг бэхжүүлэх эсвэл живсэн шумбагч онгоц, газар доорх бункерийг илүү сайн илрүүлж чадах ажиглалтын хэрэгслийг бий болгох гэх мэт квант физикийг ашиглан дайн хийх шинэ арга замыг эрэлхийлсээр ирсэн. Яаралтай зүйл байна: Хятад улс ч эдгээр чадавхийг сайжруулахын тулд ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийж байна.
Жишээлбэл, GPS-ийг ав. АНУ, БНХАУ-ын хооронд зэвсэгт мөргөлдөөн гарсан тохиолдолд хоёр талын хамгийн түрүүнд онилдог зүйлсийн нэг нь нөгөө улсын дэлхийн байрлал тогтоох систем байх болно. Түүнгүйгээр газар дээрх эмх замбараагүй байдал, тэнгэрт төөрөгдөл байгааг төсөөлөөд үз дээ.
Судлаачид GPS-ийн тасалдал гарсан тохиолдолд хөлөг онгоц болон нисэх онгоцыг замдаа байлгах, мөн пуужинг зорилтот газартаа илүү нарийвчлалтай чиглүүлэх боломжийг олгодог квантын сайжруулсан навигацийн системийг боловсруулж байна. Үүний нэг хэсэг нь илүү нарийвчлалтай атомын цагийг бий болгох явдал юм, учир нь GPS нь цаг хугацааны систем бөгөөд газар дээрх хиймэл дагуул болон хүлээн авагчийн хоорондох цагийн зөрүүг тооцоолох явдал юм. Энэхүү технологи таван жилийн дотор бэлэн болно гэж Агаарын цэргийн хүчний судалгааны лабораторийн дэд захирал Майкл Хайдук мэдэгдэв.
Энэ салбартаа тэргүүлэгчдийн нэг болох Infleqtion стартапын физикч, дэд ерөнхийлөгч Уильям Кларк "Энэ нь дэлхийг гайхалтай байдлаар өөрчлөх бөгөөд та үүнийг удаан хүлээх шаардлагагүй" гэж хэлэв. Forbes.
Бэлэн эсвэл үгүй
Батлан хамгаалах яамнаас квант технологийн өргөн хүрээний бэлэн байдал, хүлээгдэж буй цэргийн нөлөөллийн үнэлгээ.
Пентагон Хятадтай технологийн уралдаанд оролцохдоо квант шинжлэх ухаан зэрэг олон салбарт судалгаа, хөгжүүлэлтийн зардлыг нэмэгдүүлсэн. Засгийн газрын агентлагууд 918 оны санхүүгийн жилд судалгаа, шинжилгээний ажилд 2022 сая доллар зарцуулахаар төлөвлөж байсан нь 449 онд 2019 сая доллар байсан бол агаарын цэргийн хүчний судалгааны лаборатори, Батлан хамгаалахын дэвшилтэт судалгааны төслүүдийн агентлаг, тэнгисийн цэргийн судалгааны алба зэрэг санхүүжүүлэгчид багтжээ. Тэдний оруулсан хувь нэмрийг венчур капиталын хэмжээг нэмэгдүүлсэн. АНУ-ын квант стартапууд 870 онд 2022 сая долларын санхүүжилт цуглуулсан гэж Pitchbook 2020 он гэхэд бараг хоёр дахин нэмэгджээ.
Ихэнх анхаарал нь квант компьютерийг хөгжүүлэхэд чиглэв. Сонгодог тооцоолол нь нэг эсвэл тэг гэсэн "бит" дээр суурилдаг бол квант тооцоолол нь атомын доорх бөөмсийг "кубит" болгон ашигладаг. Суперпозиция хэмээх квант үзэгдлийн улмаас кубит нь нэгэн зэрэг нэг ба тэг, эсвэл тэдгээрийн хоорондох пропорциональ байж болох бөгөөд энэ нь одоогийн машинуудын хүрч чадахгүй нарийн төвөгтэй асуудлыг хурдан шийдвэрлэхэд ашиглах боломжийг олгодог.
Ашигтай квант компьютерууд арав ба түүнээс дээш жилийн зайтай байж болох ч атом ба фотонуудыг хянах үндсэн судалгааны зарим хэсэг нь хурдатгал хэмжигч, гироскоп гэх мэт хөдөлгөөнийг хянадаг мэдрэгчийг оролцуулан илүү нарийвчлалтай мэдрэгч үйлдвэрлэхэд ашиглахаар төлөвлөж байна. түүнчлэн таталцлын хүч ба соронзон орны бага зэргийн өөрчлөлтийг илрүүлдэг төхөөрөмжүүд.
КВАНТ ҮСРЭЛТ
Цэргийнхэн квант технологийн олон төрлийн хэрэглээг судалж байна.
2017 оны тайлангууд Хятадын квант соронзон хэмжүүрийн нээлт нь усан доорх шумбагч онгоцыг олон километрийн зайд илрүүлэхийн тулд агаарын сүлжээг суурилуулж магадгүй гэсэн таамаглалыг төрүүлэв. Олон шинжээчид эргэлзэж байгаа ч урт хугацаанд квант гравиметр болон соронзон хэмжүүрүүд газрын тос, ашигт малтмалын ордууд, усны ёроол, бункер, хонгил зэрэг газрын доорхи объектуудыг илүү нарийвчлалтай зураглах боломжтой болно гэж найдаж байна.
криптограф
Хятад улс квантын тооцоололд нээлт хийх аюул нь кибер аюулгүй байдалд аль хэдийн нөлөөлж байна. Үндэсний аюулгүй байдлын албаныхан Хятад болон бусад дайсагнагч орнуудыг хэлж байна шифрлэгдсэн харилцаа холбоог цуглуулах болон АНУ-ын бусад эмзэг өгөгдөл, квант компьютерууд шифрлэлтийг нь эвдэж чадахуйц хүчирхэг болох хүртэл хадгалдаг.
Өнгөрсөн жил Байдены засаг захиргаа ба Конгресс засгийн газрын агентлагуудыг квант компьютерт үл нийцэх шинэ “квантын дараах” криптографийн аргад шилжүүлэх алхам хийсэн.
Хятад улс квант кодыг эвдэх аюулын эсрэг өөр бөгөөд илүү үнэтэй арга хэмжээ авч байна. Тус улс харилцаа холбооны аюулгүй байдлыг хангах үүднээс санамсаргүй квант түлхүүрүүдийг фотоноор дамжуулан түгээдэг томоохон хотуудыг холбосон олон мянган миль урт шилэн кабелийн сүлжээг хөгжүүлсэн. Квант механикийн шинж чанараас шалтгаалан ийм сүлжээг чагнасан аливаа оролдлого нь фотоныг өөрчилж, хэрэглэгчдэд сэрэмжлүүлдэг гэж үздэг. Түүнчлэн Хятад улс хиймэл дагуулаар дамжуулан квант түлхүүрийн хуваарилалтыг харуулсан анхны орон юм.
Эдгээр хүчин чармайлтын хүчинд Хятад улс квант харилцаа холбооны салбарт АНУ-ын өмнө оржээ RAND судалгаа өнгөрсөн жил дүгнэсэн. АНУ квантын тооцоололд тэргүүлдэг бол аль аль нь мэдрэхүйн давуу талтай эсэх нь тодорхойгүй байна гэж RAND судлаачид бичжээ.
Хугацаа ба навигаци
Одоогийн үеийн хиймэл дагуулын GPS нь зөвхөн гурван метрийн дотор байршлыг тооцоолох боломжтой. Квантын физик нь илүү нарийвчлалтай байх боломжийг олгоно.
Лабораторид эрдэмтэд оптик лазер дээр суурилсан илүү нарийвчлалтай, тасалгааны хэмжээтэй атомын цагийг бүтээж, хэдэн тэрбум жилийн дараа секундийг алдах болно. Vector Atomic нь өдөр тутмын хээрийн хэрэглээнд зориулж илүү жижиг, илүү бат бөх цаг бүтээхээр ажиллаж байгаа цөөн хэдэн компаниудын нэг бөгөөд лабораторийн ололт амжилтын хамгийн сүүлийн үеийн гүйцэтгэлийг найдвартай, практикт нийцүүлэн худалдаалж байна.
Өнгөрсөн зун Калифорнид төвтэй "Rim of the Pacific" (RIMPAC) тэнгисийн цэргийн сургуулилтад хөлөг онгоцны оптик цагийг харьцангуй авсаархан 40 литрийн багтаамжтай харуулсан бөгөөд энэ нь ойролцоогоор нэг цагийн дараа секундын 10 их наядны нэгээр буурчээ. Одоогийн хиймэл дагуулын GPS цаг 20 секундын дараа маш их хөдөлдөг.
Ийм сайжруулалт нь олон талын ашиг тустай байж болно. Газар дээрээс хиймэл дагуулын цагийг бага давтамжтайгаар шинэчилснээр GPS нь үнэн зөв хэвээр байх болно. GPS-ийн дохиог ойртуулах дэлхийн тойрог замд бага зайтай хиймэл дагуултай хослуулснаар илүү нарийвчлалтай цаг хугацаа нь сантиметрийн нарийвчлалыг сайжруулна. Жишээлбэл, GPS нь жолоочгүй тээврийн хэрэгслийг эгнээндээ байлгаж чадна гэсэн үг юм.
Илүү сайн цаг хугацаа нь үүрэн болон бусад утасгүй сүлжээг илүү үр ашигтайгаар ашиглах боломжийг олгож, одоогийн байдлаар ачаалал ихтэй гэж тооцогддог спектрт илүү олон хэрэглэгчийг багтаах болно.
Зөөврийн атомын цагийг онгоц эсвэл газрын тээврийн хэрэгсэлд байрлуулж болно. DARPA-д квант программыг удирдаж байсан Vector Atomic-ийн гүйцэтгэх захирал Жамил Або-Шаир хэлэхдээ, энэ нь АНУ-ын хүчинд дайсны талбаруудын эргэн тойронд хэт хүчтэй холбооны дохио бүхий түр зуурын локал GPS сүлжээг байгуулах боломжийг олгох бөгөөд АНУ дайсны сансарт суурилсан навигацийн системийг гацааж байна. 2010-2014 он хүртэл.
Засгийн газрын 50 сая долларын судалгааны гэрээ байгуулахын зэрэгцээ ямар ч венчур санхүүжилт аваагүй тус компани Тэнгисийн цэргийн хүчин болон DARPA-тай хамтран цагийг гар тээшнээс жижиг болгох төсөл дээр ажиллаж байна.
Мөн RIMPAC дээр Vector Atomic нь стандарт инерцийн навигацийн системтэй хослуулсан авсаархан квант гравиметрийг үзүүлсэн бөгөөд энэ нь тэнгисийн цэргийн хөлөг онгоцуудыг GPS-гүйгээр жолоодох боломжийг олгодог. Энэхүү төхөөрөмж нь далайн доорхи газар нутгийн өөрчлөлтөөс шалтгаалан орон нутгийн таталцлын хүчний өчүүхэн өөрчлөлтийг хэмждэг. Хэмжилтийг таталцлын газрын зурагтай харьцуулснаар уг төхөөрөмж хөлөг онгоцны инерцийн навигацийн систем дэх шилжилт хөдөлгөөнийг засч залруулж, гурван долоо хоног ашигласнаар хөлөг онгоцны байршлыг үнэн зөв тогтоох боломжтой болсон гэж Або-Шаир хэлэв.
Тус компани XNUMX-XNUMX жилийн дараа автомашины тээшинд багтах хэмжээний жижиг, эрчим хүчний хэмнэлттэй хувилбарыг худалдаанд гаргаж эхлэх боломжтой гэж үзэж байна.
Бусад хэд хэдэн компани квант инерцийн мэдрэгч дээр ажиллаж байгаа бөгөөд үүнд Австралид төвтэй Q-CTRL нь 2023 оны дундуур түнш Advanced Navigation-тай хамтран квант идэвхжсэн навигацийн системийг хээрийн үзүүлэхээр төлөвлөж байна. Колорадо мужид байрладаг Infleqtion нь тус тусдаа тээврийн хэрэгсэлд зориулсан квант байрлал тогтоох системийг хөгжүүлэх Их Британийн төслийн нэг хэсэг юм. Тус компанийн санаачилгад зориулан барьж буй квант гироскопыг 2024 онд нислэгийн туршилтанд оруулна.
Харилцаа холбоо
DARPA-ийн санхүүжилтээр өнгөрсөн жил ColdQuanta-аас нэрээ өөрчилсөн Infleqtion мөн хиймэл дагуулын антеныг орлох квант радио хүлээн авагчийг бүтээж байна. Цэргийн тактикийн радиод ашигладаг HF ба UHF долгионоос эхлээд SpaceX-ийн Starlink хиймэл дагуулын өргөн зурвасын сүлжээнд ашигладаг K-хамтлаг хүртэл тэдгээрийг спектрийн давтамжид тохируулах боломжтой. Энэхүү технологи нь өнөөдөр арван өөр хүлээн авагчийн хийж буй зүйлийг нэг төхөөрөмжөөр солих боломжийг олгоно гэж Кларк хэлэв.
2025 он гэхэд тус компани жижиг гутлын хайрцагны хэмжээтэй лазер, арын электрон хэрэгсэл бүхий халаасны хэмжээтэй зургаан зурваст хүлээн авагчийг үзүүлэхээр төлөвлөж байна.
Цаашлаад Кларк ижил төстэй технологийг тохируулж болох олон зурвасын дамжуулагчийг бий болгоход ашиглаж болно гэж хэлэв. "Энэ бол Ариун Граил байх болно" гэж тэр хэлэв Forbes. "Энэ нь таны Star Trek холбооны хэрэгсэлтэй адил байх болно, жижиг төхөөрөмжөөр бүрэн дамжуулж, хүлээн авдаг."
өрсөлдөөн
Зөвлөлт Холбоот Улс 20-р зууны хамгийн шилдэг онолын физикчдийг төрүүлж байсан ч өнөөдөр Орост ихээхэн хэмжээний квантын технологийг хөгжүүлж байгаа шинж тэмдэг тийм ч их биш байна гэж RAND-ийн судлаач Эдвард Паркер хэлэв. Forbes.
Хятадын квант технологийн ажил үндэсний томоохон лабораториудад төвлөрдөг. Энэ нь хувийн компаниудтай АНУ-тай харьцуулахад квант мэдрэгчийг арилжаалахад сул тал болж магадгүй гэж Паркер хэлэв.
"Одоо хийх ёстой квант мэдрэгч дэх бодит ахиц дэвшил нь заавал лабораторийн ажил эсвэл эрдэм шинжилгээний ажил биш, харин үүнийг талбайд ашиглах боломжтой болгох явдал юм" гэж Паркер хэлэв. "Тэдэнд ийм жижиг ажил хийх хувийн хэвшлийн дэд бүтэц байгаа эсэх нь надад тодорхойгүй байна."
МӨНГӨ ОРУУЛАЛТЫН НЭГ
Эх сурвалж: https://www.forbes.com/sites/jeremybogaisky/2023/02/13/the-spy-balloon-is-just-the-start-venture-capital-joins-pentagon-in-spending-big- Хятадыг квантын технологийн дайнд саад учруулах/