近年来量子技术的发展,推动了这些技术在包括军事在内的众多领域中应用探索的日益升温。学界已从组织视角和技术视角出发,探讨了量子技术对武装力量的影响,然而,关于量子技术应用与作战环境之间关联的学术关注仍然有限。为此,本文聚焦于将量子技术应用于完成军事任务的独特情境,以期增强其潜在影响力。本研究借助Goodhue和Thompson提出的任务-技术匹配与运用理论模型展开分析。首先,通过分析丹麦的两项国家战略和一项北约挑战计划,识别其中技术与任务特征的异同;其次,引入一个新的分析框架,对原始模型中的"运用"维度进行拓展,使量子技术能够同时根据作战环境和对任务解决的贡献进行分类。最终,本文识别出量子技术与军事任务之间的潜在匹配关系,明确了量子技术预期的作战环境和潜在的任务解决方案。本文由此推进了对量子技术如何在军事背景下应用的现有认识,并为其他新兴颠覆性技术及其开发生态系统提供了启示。
尽管量子物理学在上个世纪已催生了诸多科学突破,但正是在当前所谓的第二次量子革命中,新的量子技术正利用此前无法触及的技术手段被开发出来[1]。因此,全球范围内对量子技术的兴趣在基础研究和实际应用两个层面都在不断增长。这一日益增强的关注度体现在世界各国多项量子技术政府战略[2-4]以及军事战略[5]之中。然而,量子技术同时也代表着一种业已存在的威胁,即所谓的"先收集、后解密"攻击——加密的敏感数据可能被收集并存储起来,待日后用量子技术进行解密[6]。理解量子技术后果的紧迫性,因而要求开展深入的学术研究,以把握其在社会各层面和产业各部门的影响。
作为两用技术,量子技术与军事组织具有显著的相关性,这一点已从不同的科学视角得到了探讨。组织研究与报告探讨了量子技术对武装力量的影响,例如地缘政治军事化叙事与量子技术民主化之间的冲突[7]、量子技术与军事作战域和新能力的关联[8],以及量子技术对北约战略格局的影响[9]。另一方面,与军事相关的工程研究则考察了量子技术的技术层面,例如某些量子技术的性能表现[10]或将量子技术整合到更大网络中的可能性[11]。然而,将量子技术应用于完成军事任务的独特作战情境尚未成为同类学术研究的焦点,由此形成了一个明显的研究空白。
本文通过官方文件、战略以及既有学术研究,聚焦丹麦及其盟友伙伴,探讨量子技术与军事任务之间的关联。自尼尔斯·玻尔时代以来,丹麦便拥有悠久的量子物理研究传统[12]。近年来,丹麦进一步巩固了其作为北欧和欧洲量子技术研发领先国家的地位,发布了首份《北欧国家量子技术战略》[13],并在哥本哈根设立了北约量子中心[14],凸显了丹麦作为研究案例的相关价值。量子技术的两用特性在丹麦国家层面也得到了展示——丹麦商业管理局绘制了"量子生态系统地图",用于概览潜在的民用和军用利益相关者及合作伙伴[15]。然而,在这些战略和量子技术生态系统地图中,对应用情境以及最终的个体用户(尤其是军事用户)的明确关注仍然有限。因此,为了研究量子技术的军事运用,有必要分析一系列具有军事意义的战略和文件以获得全面理解。据此,本文分析了丹麦《国家量子技术战略》、丹麦政府《国防工业战略》[16]以及与丹麦北约量子中心相关联的一项挑战计划[17],并结合相关研究报告,考察了量子技术军事应用的特征与运用方式。
本文的研究主题如图1所示。图中,蓝色圆圈代表量子技术,以量子计算、量子通信和量子传感三个类别为例[8];绿色圆圈代表军事任务,以陆、空、海、网、天五个作战域内的任务为例[18]。此外,该图将技术运用描绘为二者之间的连接:量子技术可通过增强技术或新能力等替代性任务解决方案影响军事任务;同样,军事任务也可通过技术得以应用的作战环境(例如特殊要求)反过来影响量子技术。该图由此直观展示了为何需要对量子技术和军事任务同时进行特征刻画,并审视它们之间的联系,才能获得全面理解。虽然各作战域内的任务可能在独特环境中执行,但它们与产业部门之间仍存在紧密联系——例如,陆、空、海领域与商业航运,网络领域与数据安全,太空领域与地球观测等[19]。这些联系凸显了本文对多个产业部门同样具有相关性。
图1 量子技术与军事任务之间联系的示意图。蓝色圆圈:以量子计算、量子通信和量子传感为代表的量子技术[8]。绿色圆圈:以陆、空、海、网、天作战域内任务为代表的军事任务[18]。量子技术可通过新的任务解决方案影响军事任务。另一方面,军事任务可通过技术得以应用的作战环境影响量子技术。
为探究上述研究主题,本文采用了"技术→绩效链"理论模型[20]。该模型旨在通过给定技术的任务-技术匹配及其运用两个方面,考察组织中个体的绩效表现。据此,该模型被用于识别量子技术与军事任务之间的特征和潜在匹配,并阐明量子技术的作战环境及其对任务解决的贡献。本文由此增进了对量子技术在作战运用情境下军事应用的理解,为学术讨论做出了贡献。
本文的结构安排如下:首先介绍理论模型及补充文献;然后简要说明研究方法;随后分为两部分呈现结果与讨论:第一部分涉及量子技术与军事任务的任务-技术匹配,第二部分涉及量子技术在武装力量中的运用;最后给出本文结论。