Резюме

Квантовые вычисления подразумевают манипулирование вещами на мельчайшем уровне энергии в атомах, где физическое поведение часто противоречит нашему пониманию того, как ведет себя мир. Благодаря уникальному свойству суперпозиции кубитов и явлению квантовой запутанности, квантовые компьютеры теоретически могут обеспечить значительный прогресс в таких областях, как криптография, химия и искусственный интеллект.

Несмотря на недавний прогресс, проблемы создания полезных квантовых компьютеров остаются такими же, какими они были определены десятилетия назад физиком Рольфом Ландауэром из IBM, который призвал включать в статьи о квантовых вычислениях следующий отказ от ответственности: "Эта схема, как и все другие схемы квантовых вычислений, полагается на спекулятивную технологию, в ее нынешней форме не учитывает все возможные источники шума, ненадежности и производственных ошибок, и, вероятно, не будет работать. Тем не менее, огромный потенциал квантовых вычислений, способный изменить не только характер военных соревнований, но и само общество, делает его слишком важным, чтобы игнорировать, даже принимая во внимание оговорку Ландауэра.

Некоторые другие изменения в технологиях военного назначения

Технологии, описанные в этой главе, иллюстрируют прогресс современной науки, который может привести к разрушительным изменениям в военном балансе. Существуют и другие технологические разработки, которые, как представляется, также могут оказать значительное влияние на характер военной конкуренции.

Интересные игрушки

В конце двадцатого века Джеймс Шлезингер был одним из ведущих эрудитов и стратегов Соединенных Штатов, что позволило ему в разное время работать в администрациях обеих политических партий в качестве министра обороны, министра энергетики и директора центральной разведки. Шлезингер также имел репутацию человека, не терпящего дураков, причем его описание "дураков" было весьма обширным. По какой-то причине я ему понравился, и мы время от времени встречались, чтобы обсудить некоторые исследования, которыми я занимался. Однажды я пришел, чтобы узнать его мнение о направленном энергетическом оружии - оружии, производящем концентрированную электромагнитную энергию, чтобы вывести из строя, повредить, вывести из строя или уничтожить вражеское оборудование, объекты или персонал.

В то время министр обороны Роберт Гейтс, в политическом совете которого мы со Шлезингером работали, недавно отменил программу ВВС по созданию воздушно-лазерного самолета. Программа предусматривала, что самолет Boeing 747, оснащенный химическим лазером, будет летать вблизи вражеской страны и использовать лазер для перехвата баллистических ракет , когда они находятся в "активной фазе" - в атмосфере вскоре после запуска и перед выходом в космическое пространство. Лазер воздушного базирования был идеей, время которой еще не пришло. Сам лазер для своей работы опирался на чан с сильно разъедающими химикатами. В то время шутили, что если в чане произойдет утечка, то химическая смесь может разъесть самолет еще до того, как пилот успеет его посадить.

Стараясь не толкать медведя, я упомянул Шлезингеру, что в настоящее время достигнут значительный прогресс в создании твердотельных лазеров, которые работают на электричестве, а не на химических веществах. Шлезингер посмотрел на меня, пососал свою трубку и сказал: "Ах, да. Лазеры. Эти интересные игрушки".

Я упомянул, что были и другие "игрушки", которые, казалось, потребовали вечности, чтобы принести плоды. Торпедам, например, потребовались десятилетия, прежде чем версия Уайтхеда обеспечила точность и дальность, которые перевернули морское соревнование с ног на голову. Не может ли это произойти с лазерами? В ответ Шлезингер сказал, что в этом вопросе он "из Миссури".

Интересный прогресс

Несмотря на скептицизм Шлезингера, два основных события последних десятилетий повысили уверенность в том, что системы направленной энергии могут внести значительный и, возможно, глубокий вклад в военную эффективность. Первое связано с изменениями в ожиданиях. В 1980-х годах лазеры рассматривались (нереалистично) как компоненты космической системы противоракетной обороны "Высокий рубеж" в рамках Стратегической оборонной инициативы США, предназначенной для поражения советской ракетно-ядерной атаки. Со временем ожидания снизились, и сегодня основное внимание уделяется защите от таких угроз, как стаи беспилотников, минометные залпы и ракетные обстрелы.

Во-вторых, технология направленной энергии продвинулась вперед. В 1990-х годах были достигнуты значительные успехи в области волоконно-оптических телекоммуникаций, и в их развитие стали вливаться большие суммы. В начале 2000-х годов компании, работающие над этой технологией, начали искать новые рынки. Они обнаружили, что промышленные приложения с использованием мощных волоконно-лазерных технологий могут быть выполнены очень экономично, например, высокоточная резка, сварка и сверление. В этот момент военные начали искать пути объединения волоконно-оптической связи и мощных лазерных технологий с целью их масштабирования до уровня мощности оружейного класса.

Воодушевление было получено в виде лазеров, работающих на электричестве, а не на химических веществах. Пока они подключены к источнику электроэнергии , например, к электросети или батареям, твердотельные лазеры (SSL) и волоконные лазеры могут поддерживать свою скорострельность. Тем не менее, мощности твердотельных и волоконных лазеров пока недостаточно для поражения таких угроз, как высокоэффективные самолеты и высокоскоростные крылатые ракеты, не говоря уже о гиперзвуковых или баллистических ракетах.

Недавняя работа с отдельными волоконными лазерами показывает многообещающие результаты. Стало возможным создать лазерное оружие, способное поражать низкокачественные угрозы, и сделать его достаточно маленьким и прочным для установки на боевых машинах и кораблях. Например, система лазерного оружия ВМС США была развернута и одобрена для оперативного использования. Армия США делает обнадеживающие успехи в создании лазерных систем оружия для борьбы с ракетами, артиллерией и минометами. Тем не менее, Соединенные Штаты - лишь одна из нескольких военных держав, стремящихся получить на вооружение оружие DE. И Китай, и Россия, и такие партнеры США по безопасности, как Израиль, имеют хорошо отлаженные программы по созданию ОЭ оружия. В некоторых областях их усилия могут соответствовать или превосходить нынешние усилия США. Действительно, израильтяне, возможно, уже используют передовой алгоритм для объединения нескольких лазерных лучей, формируя мощный луч с повышенной когерентностью, способный перехватывать беспилотники и управляемые ракеты.

Как отмечалось ранее, космические системы, особенно на низкой околоземной орбите, уже уязвимы для лазерных ПСС. Похоже, что НОАК разрабатывает лазерное оружие ПСС и, возможно, уже обладает способностью "ослеплять" или выводить из строя спутниковые сенсоры. Американское разведывательное сообщество полагает, что Китай вскоре будет применять наземное лазерное оружие для поражения низкоорбитальных космических датчиков, если он еще не сделал этого, а также мощные системы для угрозы спутниковым структурам.

Как и китайцы, россияне активно разрабатывают системы ПСС направленной энергии. В 2018 году российские военные представили лазерную систему "Пересвет", разместив ее рядом с мобильными пусковыми установками межконтинентальных баллистических ракет. Цель, по всей видимости, состоит в том, чтобы "Пересвет" временно ослеплял или даже ослеплял пролетающие мимо спутники соперников, тем самым не позволяя им отслеживать пусковые установки.

Лазеры также могут улучшить военные коммуникации. Рассмотрим, например, потребность боевой сети в безопасном перемещении больших объемов информации перед лицом решительных попыток противника заблокировать ее. Лазеры могут обеспечить большую скорость, поток данных, точность приема и пропускную способность передачи, чем другие формы беспроводной связи. Более того, безопасность повышается благодаря узкому лучу, так как информация в луче не может быть скомпрометирована, если только перехватчик не находится непосредственно на его пути. Это заметно отличается от радиоволн, которые создают "лепестки" вблизи точки передачи, что увеличивает возможность прослушивания противником. Технология лазерной связи была успешно испытана на скромных расстояниях в десять миль. Сторонники лазерной связи считают, что технология может быть значительно расширена. Если это так, то она может усилить разведывательно-ударный комплекс вооруженных сил за счет надежной связи беспилотников с самолетами, самолетов друг с другом и этих систем с наземными центрами управления.

Заметные успехи достигнуты в области мощного микроволнового оружия. Это оружие получило известность благодаря испытанию, проведенному в 2012 году в рамках проекта Counter-electronics High-powered Microwave Advanced Missile Project (CHAMP), которое дало впечатляющие результаты. Испытание, проведенное компанией Boeing's Phantom Works, вывело из строя целевые электронные системы (компьютеры и их мониторы), а также камеры, установленные для записи результатов. Системы были выведены из строя всего на несколько секунд, но в зависимости от конфигурации компьютерной сети и типа используемых компьютеров и периферийных устройств, оружие типа CHAMP, генерирующее более мощный электромагнитный импульс (ЭМИ), может вывести из строя компьютерную сеть и другие электронные системы противника, такие как радары, на гораздо более длительный срок, возможно, даже навсегда.