力壓中國？美國國防科技發展研究重點清單：定向能武器/AI/量子……

題記：

開花到荼蘼，寫稿到禿頂，E安全近日改變了作息，早上7點5群發新聞。So，小編三更半夜編輯，頭髮更容易掉了，這是要往光頭大師的方向靠，就怕形象整成了大師，文化還按兵不動，尷尬。

今天二條講的是個啥，美國對標中國俄羅斯，為在軍備競賽上甩開中俄，小編理解的應該是進一步甩開，為了獲得絕對優勢的地位。美國一直在為遏制和刺激中國的發展做努力，局座張召忠曾經講過，美國提中國威脅論，就是為了更好的遏制。怎麼理解呢？

相當於你在家後院打太極鍛煉身體，被本條街黑老大看見，黑老大大聲嚷嚷：「大家快來看，張三好牛叉啊，在家偷偷練絕世武功，練成後要欺負大家了」因為圍觀群眾起鬨干擾，你不得不停下來。黑老大得逞，輕鬆把威脅扼殺在萌芽中。

是的，美國就是那個黑老大，世界警察。他是想幹啥就幹啥，他欺負別人可以，別人對他是噤若寒蟬。為了確保老大的地位，他在未來武器體系的投入就會異於常人。 美國未來重點投資定向能武器，又叫束能武器，目前掌握研發定向能武器的國家有美國、俄羅斯、中國，這種武器我們常聽說的是激光武器，其實還有另外兩種，粒子束和微波兩種載體。激光武器，未來戰場上的王者，從科幻場景即將走入現實環境，因為其發射速度接近光速，一旦發射即可命中。

就在本周，美國國防部領導人終於公開就美國與中俄兩國間的技術競賽發表看法，並列出一份包含各項研究重點的詳盡清單。而另一位高層研究與工程技術官員則發布了更多與克服關鍵性技術與物理挑戰相關的細節信息。

在2018年8月22日召開的美國國防工業協會會議當中，負責研究與工程技術的國防部副部長Mary Miller著重談到了定向能武器、人工智慧、量子科學以及下一代通信等技術方向。

本文源自E安全

定向能武器

定向能武器已經不再僅僅存在於科幻作品當中。如今，其已經開始被引入噴氣式飛機、船隻、坦克以及太空航天器當中。除了美國海岸警衛隊之外，各現役部隊都開始構建定向能武器原型並在所在區域之內進行研究。Miller表示，本財年相關財政支出為6.61億美元，且計劃在2019年到2023年期間總計投入22.8億美元。

她解釋稱，「人們可能會問，為什麼要在定向能武器領域投入這麼多資金？……事實上，我們迫切需要各現役部門理解並利用這項技術。」如今，組合式光纖激光器的價格下降已經令其實現成本、重量與效率水平進入可接受的區間，這意味著強大且可擴展型激光器有望被引入軍事體系——這是幾十年前所完全無法想像的。此外，國防部還在高度關注近期高功率微波武器的實際應用，特別是雷神公司推出的CHAMP電子無人機。

然而，Miller同時表示國防部在這方面還需要更多支持，特別是在功率層面。她指出，「我們正在努力達到100千瓦目標，但完成任務需要至少300千瓦的功率。」她進一步補充稱，「只有達到這樣的功率，才有可能實現對空中導彈的攔截。我們甚至從海軍那邊聽到了「2兆瓦」的說法。」（作為參考，1兆瓦能夠為近1000個家庭提供電力。）「這些問題屬於技術的自然發展，而非強制要求。我們希望了解自身的具體需求，我們也需要將功率提升至新的水平。」

然而在某些情況下，一味增大功率並不能推動項目走向成功。她表示，「我們的研究項目還在探索是否能夠利用某種海基或者陸基激光器實現1兆瓦功率。在這方面，我們面臨的是物理層面的阻礙，即熱暈效應。在這種情況下，持續加大能量輸出只會令發射器前方的氣體發生電氣化，即轉化為等離子態——這將導致能量無法順利抵達目標處。」

在真正建立起定向能系統之前，國防部必須首先解決上述技術難題。「原型設計與實驗將幫助國防部逐步解決全部上述挑戰。」

通信、網路與太空

多年以來，通信服務層面的失衡問題一直給軍隊帶來嚴重困擾。Miller指出，「我們往往需要派遣行動小組，他們在執行任務時有時會與網路斷開。因此，幫助他們重新接入網路並獲得通信能力就成了一大挑戰。我們一直在為此努力，希望拿出理想的成果以幫助駐紮在阿富汗的士兵。至少就目前的技術方案來講，還無法在阿富汗地區提供可靠的通信接入能力。」

Miller表示，在未來的戰場上，每一名士兵、每一顆衛星、車輛甚至是核武器都應該以數字化方式對接起來，從而與高層指揮官提出的作戰目標相適應。她強調稱，「我們有意願建立起這種聯合且網路化的跨區域作戰能力，統一且無處不在的通信體系正是其中的關鍵性推動因素。」

她解釋道，「我們正在研究如何構建起一套聯合架構，以便將所有服務鏈接於其中，從而立足作戰指揮官層級確保他們有能力以冗餘方式訪問所有通信層。」其具體目標包括建立起永不中斷的通信體系，確保各方皆有多種選項或途徑以發送消息或數據。事實上，美國軍方此前曾經就此進行過嘗試，但結果卻不盡如人意。

她表示，「如果大家需要發送信息，但一部分節點無法接入網路，該怎麼辦 ？沒關係，正如手機或者互聯網一樣，大家完全可以嘗試另一條接入線路。美國陸軍多年以來一直在嘗試在這方面取得突破，但其難度也確實相當誇張。」相比之下，在更加同質化的數據及網路環境中工作時，跨服務、跨平台以及跨區域的聯合通信架構或標準則更容易實現。可能正因為如此，五角大樓才堅持在其龐大的聯合機構防禦基礎設施（簡稱 JEDI）項目當中僅選擇一家入圍供應商。

因此，美國軍方正在研究如何建立一套聯合架構用以「對接下轄各項服務」，同時緊密結合目前出現的商業趨勢——例如近地軌道衛星在成本與體積方面的快速下降。

另一個問題在於如何在複雜干擾的環境當中使用舊有通信設備。多年以來，軍方與國防行業一直在改進各類嵌入式硬體，並希望通過軟體重新定義無線電功能的建立過程。這種「軟體定義型無線電」能夠以遠低於傳統無線電的難度實現頻率切換，從而加強自身對干擾的抵禦能力。而其中的核心要點，在於採用先進的尖端技術以確保其能夠在舊有設備中保持運行。Miller表示，「我們正在研究如何利用軟體定義型無線電實現向下兼容。目前實驗尚處於早期階段，但我們必須攻克這項目標。」

在通信設備方面，美國軍方2018年計劃投入83.8億美元，且計劃在2019年到2023年期間總計投入408億美元。

在太空方面，「我們正在研究新型架構」，從而探索如何將國防部與商業衛星加以正確組合。為了使士兵、機器、地球與太空之間的通信變得更為穩定可靠，國防部正在投入大量資金以研究光通信（基於光線的通信）技術——其可見光束將很難遭到攔截。

美國防部預計，2018年其將投入6.19億美元用於太空空間現代化的研究與開發工作，且在2019年到2023年期間總計投入24.8億美元。

微電子

在未來十年當中，對美國國家安全而言最重要的一大領域正是微電子市場。

Miller強調稱，「中國人非常期待其到2030年主導全球微電子市場的雄心壯志能夠順利實現。」她同時指出，中國預計將在未來10到15年時間內投入1500億美元。中國政府預測稱，屆時中國將在全球微電子市場佔據70%份額。Miller表示，「美國國防部非常關注事態的發展。我們在這一領域投入大量資金以建立公私合作夥伴關係，努力將微電子的製造、研究與設計平台帶回美國。」在此之中，研究與設計是最容易的部分，但製造卻是一個巨大的挑戰——因為美國長久以來一直將工業製造外包給勞動力成本更低的海外市場。國防部目前正努力扭轉這一趨勢，「我們目前仍在引領微電子行業，但這種領導地位未來有可能面臨風險。」

美國防部計劃在2018年年內投入4200萬美元進行微電子研究，並在2019年到2023年期間投入總計22億美元。

本文源自E安全

人工智慧與自主決策

此前，已經有不少文章討論國防部建立聯合人工智慧中心的新計劃。Miller則警告稱，儘管行業正在大肆宣傳，但目前營銷活動中提到的「人工智慧」在很大程度上只能算是數據科學。這一領域的當前水平距離國防部的真正要求還有很長的發展道路要走，屆時專家系統應該能夠幫助指揮官與作戰人員實時做出更佳決策。然而，相關工作仍然受到投資與技術承諾的制約。

她將自主決策列出一個獨立類型，並將其本質視為一種人類與智能機器間的界面。目前，推動人們相信自身與高度自主系統間互動能力的工作已經成為一大快速發展的新領域。在私營與商業環境當中，已經出現了不少低風險實驗。然而，國防部在這方面的用例卻存在顯著的特殊性。

國防部一直希望利用人工智慧技術加快物流運輸速度與決策制定流程，並致力於建立起一套自主性解決方案的政策性應用指導意見。她作出承諾稱，「我們將在合適的時間點出台相關政策。」

國防部將在今年投入19億美元用於自主決策研究，並在2019年到2023年期間總計投入103億美元。

本文源自E安全

量子科學

同樣，Miller表示量子科學研究目前仍然處於起步階段且「絕對存在過度炒作」問題，特別是在可擴展量子計算方面——即創建一台全面使用量子位，而非二進位位的計算機。不過國防部已經發現近期出現的部分研究成果足以應用於科學、精確導航以及定時等用途，從而在一定程度上擺脫對全球定位系統的依賴。Miller指出，在過去幾年當中，加速度計、原子鐘與陀螺儀的使用量提高了一千倍。國防部還在探索「加密技術現代化，旨在防範任何未來可能由量子計算機引發的解密威脅。」

今年，國防部將在量子科學領域投入9600萬美元，並計劃在2019年到2023年期間總計投入5.65億美元。

註：本文由E安全編譯報道,轉載請註明原文地址

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