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第二次“量子革命”,中国正在领跑!

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原标题:欧洲10亿欧元布局就为了赶上中国这个——“永不被解密”的量子通信

在酒泉卫星发射中心,量子科学实验卫星正在与运载火箭适配器对接(2016年8月3日摄)。新华社发(中科院微小卫星创新研究院供图)

最开始,人类结绳记事;然后,我们用语言和文字沟通;再后来,手机、网络成为必需品。信息传输,早已从如何传输,走入了“如何安全传输”的年代。而在这场比电影更精彩的现实大戏中,有两个人贡献了两幕高潮。

斯诺登说,有人在监听。

潘建伟说,他们听不懂。

首颗“量子科学实验卫星”的发射成功,有望让量子通信真正进入广域传输时代;其“测不准”“不可克隆”等特性,使得其传输的信息在理论上永不会被解密。

不过,发射卫星只是一个起点,在“宏伟量子大厦”中,量子京沪干线正在飞速搭建,天地一体的广域量子网络倚马可待,市场应用不断突破。在第二次“量子革命”中,中国正领跑

十年磨剑,量子通信从“三点一线”走到“洲际传播”

中国科学技术大学、杏林苑和滨湖新区……2008年10月,这三个合肥市内本不相干的点,因为一次实验连接在了一起。它们仨因为组成了三节点可扩展的量子通信网络,实现了全球首个量子保密电话系统建设,而被永久载入史册。

随后,五节点,四十六节点,合肥、济南城域网,“京沪”城际网……量子通信网在不断扩展。将近十年后,随着量子卫星的发射成功,量子通信网络真正可能升至 “广域”“洲际”传播,为信息保密传输画上了“天地一体”的注脚。

在酒泉卫星发射中心,星罩组合体吊装,与运载火箭对接(2016年8月5日摄)。新华社发(中科院微小卫星创新研究院供图)

提起量子通信这一“永不被解密”的安全传输方式,很多人觉得晦涩,而记者采访了解到,这一技术已经在市场上得以产业应用。以中国科学技术大学潘建伟团队为技术依托的科大国盾量子技术股份有限公司,把量子通信带到了日常生活中,形成了以量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备为核心的量子信息安全系统整体解决方案。

目前,工商银行、北京农商行等多家银行率先试用了量子通信加密技术。作为首批用户之一,工商银行数据中心(北京)网络部总经理任长清曾在接受采访时介绍,现在工行试点的部门,就是通过国盾的量子加密技术,将数据从数据中心传输到同城的另一个机房内。“从理论上讲,通过设备产生量子密钥,再对数据进行加密传输,是不会被窃取的,这对金融数据传输是非常有必要的。”

而将在今年年底贯通的量子京沪干线,总长2000多公里,建成后,目标应用于军事、金融、政务等领域信息的安全传输。金融机构、媒体、大型企业,都可以成为量子通信的用户。

在酒泉卫星发射中心,太阳帆板展开试验准备(2016年7月30日摄)。新华社发(中科院微小卫星创新研究院供图)

竞争加剧,“第二次量子革命”我们如何领跑?

量子信息技术方兴未艾,这一领域的国际竞争也在不断加剧。今年以来,欧美纷纷提出“第二次量子革命”计划,加大基础研究和产业发展方面的投入。

今年3月,欧盟委员会发布《量子宣言(草案)》,计划于2018年启动10亿欧元的量子技术项目。其中在量子通信方面,规划5年内突破量子中继器核心技术,实现点对点安全量子通信。10年内实现远距离量子网络、量子信用卡应用等,目标融合量子通信与经典通信,“保卫欧洲互联网安全”。美国更是将“量子跃迁”作为“6大科研前沿”之一,认为人类正站在下一代量子革命的门槛上,量子力学正在导致变革性技术,必须加大投入促进交叉性基础研究。

在中科大上海研究院,张强教授告诉记者,他受邀参加了今年5月在荷兰阿姆斯特丹举行的欧洲量子会议,这次会议上有参会者明确提出,欧洲要成为世界量子技术发展竞争中的领导者,并提议建设类似于中国“量子通信京沪干线”的项目。

发射全球第一颗量子通信卫星,无疑确立了我国在国际量子通信研究中的领跑地位。根据我国量子通信发展规划,量子卫星发射以后,今年底建成“量子通信京沪干线”,国内初步形成广域量子通信体系。到2030年左右,中国率先建成全球化的量子通信网络。

今年6月,国家发展改革委印发的《长江三角洲城市群发展规划》,也为量子通信的实用化勾勒了蓝图。其中提出,加快城市群主要城市域量子通信网构建,建成长三角城市群广域量子通信网络。积极建设“量子通信京沪干线”工程,推动量子通信技术在上海、合肥、芜湖等城市使用,促进量子通信技术在政府部门、军队和金融机构等应用。

“我们的打算是在未来十年内,形成天地一体的全球化量子通信基础设施;形成完整的产业链和下一代国家主权信息安全生态系统;构建基于量子通信安全保障的未来互联网,也就是 量子互联网 。”潘建伟说。

潘建伟在中国科学技术大学一实验室内了解科研情况(2016年2月25日摄)。新华社记者 刘军喜 摄

把握先机,让产业应用走得更快更健康

据了解,我国目前在全球量子通信竞争中能处于领先地位,一方面得益于国家对量子信息领域发展的高度重视,同时也依靠科研工作者取得的一系列重大突破。

然而作为一项新兴技术,即使技术积累和产业化方案都更成熟的我国,也同样面临着市场培育的困难。目前我国量子通信产业的主要应用在军事方面和政府部门,商业市场的接受度还有待提高。

“保密传输是减少损失,而不是带来价值,或者说它带来的价值是隐性的,用户很难显性察觉得到。”科大国盾量子信息技术有限公司副总裁何炜说,目前绝大多数合作伙伴都是在政府部门指导下,示范使用产品,真正花钱购买、进入商业化还需要一定的市场培育时间。

记者调研也发现,虽然量子通信产业化还在初期,一些“山寨”公司已经开始借量子的名头,为了提升股价或尽快上市,甚至只是买了两套设备,就拿着正牌企业的资料和PPT到处宣讲,炒作自己的量子概念。这些企业的不良行为,将会影响量子通信产业化的正常推进。

业内人士认为,应尽早启动国家量子科研重大专项、组建量子信息国家实验室,以保持我国的量子科研优势地位,推动量子通信加速形成产业化。

“我们希望能和运营商、广电系统等一起去推进网络的建设。这不能闭门造车,而是要合纵联盟,合作伙伴中有用户、网络运维方、云服务器提供商、设备供应商等。基础设施的加快推进,是未来走向产业化的必经之路。”何炜预计,量子通信产业在五年内会爆发式增长。

记者:徐海涛、周琳

新媒体编辑:杨玉华、李明

(原标题:第二次“量子革命”,中国正在领跑!)

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