‘머즈호(墨子号)’양자과학 실험위성이 아리 양자 스텔스 전송상태 실험 플랫폼(阿里量子隐形传态实验平台)과

 천지간 연결로드 설립(합성사진. 2016년 12월 9일 촬영)

3월 1일 미국 핵과학자 회보(Bulletin of the Atomic Scientists)사이트는 ‘중국이 양자 경이룸을 탐구하는가?’라는 문장을 발표했다. 지은이는 신미국 안전센터(Center for a New American Security,CNAS)의 객원 연구원 엘자 카니(Elsa Carney)이다. 이 두 라운드 마케팅이 우연히 서로 만나면 어떻게 될까?

문장에 따르면 인공지능 띄우기가 거의 절정에 도달했다. 양자 기술의 새로운 라운드 선전도 흥기중이며 특히 양자 계산이 그렇다. 근근히 선전효과가 배로 강화될까? 혹은 인공지능과 양자 계산 합류점에서 진정한 위험이 발생할까? 가능하게 한 차례 잠재적인 군사’혁명’으로 될수도 있을까?

물론 두가지 기술이 모두 ‘새로운 전력’특징을 가지고 있으며 분명히 모든 부문을 개변하고 새로운 공업 혁명을 창조할 가능성이 있다. 그러나 바로 이 시각에 인공지능과 양자 기술이 여전히 초급단계에 처해 그들의 한계가 전부 잠재력의 신속한 실현을 가로 막을수 있다. 모든 기술 혁신과 마찬가지로 예기 인공지능과 양자 기술이 상업과 국방영역에 대한 미래의 영향이 거의 불가능하지는 않다고 해도 매우 어려울 것이다.
 

다시 말하면 인공지능이 바로 광범위한 인정을 받으며 잠재적인 새로운 군사혁명의 촉매제로서 지금의 군사력 구조를 개변할수 있다. 과연 예측대로 중국과 미국을 포함한 주요대국들이 모두 인공지능의 군사적 응용을 적극 추진하며 이 영역에서 앞다투어 혁신을 하고 있다. 이와 동시에‘제2차 양자 혁명’이 닥쳐오고 있다.

물리학의 최초 양자 혁명이 현실세계의 미스테리를 풀고 레이저, 반도체와 자기공명 화상법 등을 포함하여 양자 역학원리에 기초한 첫라운드 기술을 실현했다.  

오늘의 혁명은 보건대 가능하게 양자역학의 모순원리를 이용하여 일련의 파괴적 양자기술을 창조했다. 예를 들면 양자시스템이 동시에 모든 가능한 형태에 존재하는 중첩과 아인슈타인의 저명한 귀매의 원거리 작용 즉 얽힘현상이다.

이러한 독특한 성능을 이용하여 통신, 계산, 레이더, 시간기록, 감지,영상, 계량과 항법 영역에서의 양자응용 차원에서 전례없는 동력, 정확도, 안전과 민감도를 취득하고 있다. 이러한 같지 않는 기술의 끊임없는 발전에 따라 일련의 중요한 상업과 국방에 응용할 가능성이 있다.  분명히 중국은 양자기술이 국가실력제고 잠재력을 구비한 점을 인식했으며 이 참신한 영역의 연구 개발차원에서 선두지위에 처했다. 중국의 국가 과학기술 계획은 이미 양자와 계산을 중요한 프로젝트로 취급하고 있다. 중국의 군민 융합의 국가 전략도 이러한 기술을 강조하고 있다.

비록 미국이 양자과학영역의 개척자이기는 하지만 중국의 전척과 야심이 이미 미국의 전통적 선두지위에 도전하기 시작했다. 그러므로 미국이 중국이 지금까지 취득한 진전을 중시하지 않으면 이 영역에서 출현하는 ‘기술적 놀라움’출현에 직면할 것이다. 

중국이 이미 양자 암호설정과 통신영역의 글로벌 선두자로 됐다. 이러한 기술들이 이제 곧바로 베이징을 위해 유일한 정보안전 보장을 제공하게 될 것이다. 2016년 8월 베이징이 세계 첫번째 양자위성을 발사하여‘머즈호(墨子号)’가 이로부터 돌파적 실험을 시작했으며 심지어 베이징과 비엔나간에서도 한 차례 양자 동영상 통화를 진행했다. 이와 동시에 중국은 국가 양자네트워크를 건설하는 중이며 미래 양자 위성군체에 포함시켜 ‘양자 인터넷’을 창설하게 된다.

양자계산 영역에서 중국은 원래 후발주자였다. 그러나 중국 연구원들이 현재 양자계산 능력제고 경기에서 중요한 경쟁자로 되고 있다. 2017년 4월 중국 과기대(中国科技大学)의 한 연구팀이 그들이 이에 앞서 유지한 기록을 타파했으며 10개 초전도 큐비트(qubits)를 묶었다고 선포하여 양자 계산대국을 향해 지극히 중요한 한 걸음을 내디뎠다. 

일단 사용을 시작하면 양자컴퓨터가 사람들이 전혀 상상할 수 없는 실력을 제공하며 많은 현대 암호 설정 기술형식을 풀수 있게 된다. 양자 계산이 암호 제조자와 푸는자들간 새로운 각축무대로 될수 있다. 

미래의 양자컴퓨터가 양자 계산능력에 우세를 제공하는 복잡한 군사모의와 무기 시스템을 포함한 모든 환경에 모두 사용할 수 있다. 주목할 만한 점은 양자계산이 또 인공지능 진보에도 쓸수 있다는 것이다. 중국의 ‘새로운 세대 인공지능 발전계획’에는 양자 가속기계 학습을 우선적으로 발전시키는 내용이 포함됐다.

2018년 1월 중국의 모 연구팀이 발표한 논문은 원리적으로 효과적인 알고리즘을 증명했다.즉 6광자 양자처리기(six-photon quantum processor)를 사용하여 번잡한 비구조화 데이트중 유용한 정보를 추출하는 것인데 이 중대한 돌파가 ‘양자계산시대의 데이터 분석을 위해 새로운 견해’를 제공한 것으로 규정됐다.  

중국이 양자레이더와 영상영역에서의 잠재적 진척이 현재 스텔스 기술에서의 미국의 우세를 상쇄할 수 있다. 보도에 따르면 2016년 9월 중국 전자과기 집단유한공사(中国电子科技集团有限公司)의 연구원이 단일 광자 양자레이더를 제고했는데 탐측정밀도가 백km에 도달했다. 이러한 여러 조짐들이 중국이 바로 몇배 노력을 하면서 대량의 연구기구들이 여러가지 레이더를 개발하고 있음을 표명하고 있다. 

美国《原子科学家公报》网站3月1日刊登题为《中国在谋求“量子惊奇”吗？》一文。作者为新美国安全中心客座研究员埃尔莎·卡尼。文章摘编如下：

人工智能炒作已近乎登峰造极。量子技术的新一轮炒作也正在兴起，特别是量子计算。当这两轮炒作不期而遇时，究竟会怎样呢：仅仅是炒作加倍呢？还是在人工智能与量子计算汇合之处产生真正的危险，很可能成为一场潜在的军事“革命”？

当然，两种技术都具有“新电力”的特征，而且确实有可能改变所有部门并创造新的工业革命。但是，此时此刻，人工智能和量子技术仍然处于初级阶段，其局限性将阻碍迅速实现全部潜力。与所有技术革新一样，预期人工智能和量子技术对商业和防务领域的未来影响，即使不是近乎不可能，那也是非常困难的。

也就是说，人工智能正在得到广泛认可，是潜在的新军事革命的催化剂，可能改变目前军事力量格局。不出所料的是，包括中国和美国等主要大国都在积极推动人工智能的军事应用，在这个领域竞相创新。

与此同时，“第二次量子革命”正在到来。物理学的首次量子革命解开了现实世界之谜，实现了基于量子力学原理的首轮技术，包括激光、半导体与磁共振成像。

今天的革命看来很可能利用量子力学的矛盾原理创造出一系列破坏性量子技术，比如叠加（即量子系统可以同时存在于所有可能的形态）和纠缠（爱因斯坦著名的“鬼魅般的超距作用”）。利用这些独特的性能，可以在通讯、计算、雷达、计时、传感、成像、计量和导航领域的量子应用方面获取前所未有的动力、精确度、安全和灵敏度。随着这些各不相同的技术不断发展，很可能会产生一系列重要的商业和防务应用。

显然，中国认识到量子技术具有提高国家实力的潜力，因此渴望在这个全新领域的研发方面处于领先地位。中国国家科技计划已将量子通讯和计算列为重要项目。中国军民融合的国家战略也强调这些技术。

虽然美国是量子科学领域的开拓者，然而中国的进展和雄心已经开始挑战美国的传统领先地位。因此，必须重视中国迄今取得的进展。否则，美国可能面临这个领域出现“技术惊奇”。

中国已经成为量子加密和通讯领域的全球领先者。也许这些技术有朝一日会为北京提供独一无二的信息安全保障。2016年8月，北京发射了世界上第一枚量子卫星，“墨子号”卫星，自此开始了突破性实验，甚至在北京和维也纳之间进行了一次量子视频通话。与此同时，中国正在建设国家量子网络，可以纳入未来的量子卫星群，创建“量子互联网”。

在量子计算领域，中国是个后来者。但是，中国研究人员现在正在成为提高量子计算能力竞赛的重要竞争者。2017年4月，来自中国科技大学的一个研究团队宣称它打破了谷歌此前保持的记录，缠住了10个超导量子位，朝着量子计算大国迈出了至关重要的一步。

一旦投入使用，量子计算机将提供几乎令人难以想像的力量，能够破解很多现代加密技术形式。量子计算将成为代码制造者与破解者之间的新的角逐舞台。

未来的量子计算机可用于量子计算能力能够提供优势的任何环境，很可能包括复杂的军事模拟和武器系统。值得注意的是，量子计算还有可能用于推进人工智能进步。中国的《新一代人工智能发展规划》包括优先发展量子加速机器学习。2018年1月，中国某研究团队发表了一篇论文，从原理上证明了一种有效的量子算法：使用六光子量子处理器，从嘈杂的非结构化数据中提取有用信息。这个重大突破被定性为：提供了“对量子计算时代数据分析的新见解”。

中国在量子雷达和成像领域的潜在进展可能抵消目前美国在隐形技术方面的优势。有报道称，2016年9月，中国电子科技集团有限公司的研究人员研制出一种单光子量子雷达，探测灵敏度达百公里。考虑到种种迹象表明中国正在加倍努力，由大批研究机构研发多种量子雷达，（我们）必须认真对待上述报道成就。