２０１５年１２月，歐洲物理學(xué)會新聞網(wǎng)站“物理世界”公布了２０１５年度國際物理學(xué)領(lǐng)域的１０項(xiàng)重大突破，中國科學(xué)院院士潘建偉和陸朝陽等完成的科研成果“多自由度量子隱形傳態(tài)”入選并名列榜首。消息一出，名不見經(jīng)傳的“量子通信”正式走進(jìn)大眾視野。
事實(shí)上，中國的量子通信技術(shù)已達(dá)到世界頂尖水平，領(lǐng)先歐美國家。２０１６年，世界上第一條量子通信保密干線“京滬干線”將建成。同時(shí)，由中國科學(xué)家自主研發(fā)的世界首顆“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”也發(fā)射在即。安信證券分析師李偉表示，２０１６年將是量子通信規(guī)模應(yīng)用的元年。
完成了一次壯舉
量子通信的出現(xiàn)，與人類追求信息安全的渴求分不開，尤其是在“棱鏡門”發(fā)生后，各國高度重視信息保密工作。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的快速發(fā)展，目前常用的密碼體制已無法滿足對信息保密的要求。而量子通信的出現(xiàn)解決了這一問題。
所謂量子通信，是指利用量子纏繞效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型通信方式，是量子論和信息論相結(jié)合的研究領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的通信方式相比，量子通信具有容量大、速度快和保密性好的特點(diǎn)，量子通信的傳輸速度比光速高４戈數(shù)量級，且基于量子力學(xué)中的不確定性、測量坍縮和不可克隆三大原理提供了無法被竊聽和計(jì)算被破解的絕對安全性保證，原則上實(shí)現(xiàn)不可被破譯的完美通信。
目前量子通信主要分為量子隱形傳態(tài)和量子密鑰分發(fā)兩種，前者仍處于理論研究和實(shí)驗(yàn)探索階段，距離實(shí)用化尚有差距，但量子密鑰分發(fā)經(jīng)過近３０年的發(fā)展，已初步成熟。
此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，萬物互聯(lián)之后，將產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，需要更強(qiáng)大的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)管理能力。利用量子計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的并行計(jì)算，大幅提升計(jì)算能力。
目前中國在量子通信領(lǐng)域已處于世界領(lǐng)先水平。２００６年，中國科學(xué)院院士潘建偉及其團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱形傳輸，英國學(xué)術(shù)雜志《自然》發(fā)表了這一成果，并稱贊他們“完成了一次壯舉”。
量子通信元年
對于量子通信的商業(yè)前景，李偉表示，２０１６年將是量子通信規(guī)模應(yīng)用的元年，在國家信息安全的戰(zhàn)略背景下，預(yù)計(jì)國家層面政策持續(xù)向自主領(lǐng)域傾斜。“量子通信技術(shù)作為一種絕對安全的通信方式，可從根本上解決國防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全問題。”
事實(shí)上，在早前發(fā)布的國家“十三五”規(guī)劃建議中，量子通信已成為重大科技專項(xiàng)之一。目前中國的量子保密通信城域網(wǎng)技術(shù)已成熟，能夠達(dá)到商用水平，未來一旦實(shí)現(xiàn)更多的技術(shù)突破，市場空間將更為廣闊。有專家預(yù)測，單就量子加密領(lǐng)域而言，國內(nèi)的潛在市場規(guī)模已高達(dá)５００億－１０００億元。
對于未來量子通信的發(fā)展，上海交通大學(xué)教授王壽泰表示，空間很廣闊，可以將其運(yùn)用到云計(jì)算領(lǐng)域。“如在遠(yuǎn)端設(shè)置一臺擁有超強(qiáng)計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)，同時(shí)所有用戶均接入量子互聯(lián)網(wǎng)，到時(shí)所有計(jì)算請求都能被瞬間傳送到云計(jì)算核心區(qū)，完成計(jì)算后，數(shù)據(jù)又能在瞬間被傳輸至發(fā)出請求的計(jì)算機(jī)。”
商業(yè)化起步
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合一直是中國科技成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用的常用路徑，量子通信也不例外。２０１５年１０月，阿里云與中科院旗下國盾量子在２０１５云棲大會上聯(lián)合發(fā)布量子加密通信產(chǎn)品，這是全球首家云服務(wù)商提供量子安全傳輸產(chǎn)品落地服務(wù)。
阿里云方面表示，目前阿里云量子通信產(chǎn)品已用阿里業(yè)務(wù)完成小規(guī)模測試，可實(shí)現(xiàn)到達(dá)、保密、組網(wǎng)、密鑰分發(fā)的功能，未來將把合適的阿里業(yè)務(wù)切到量子安全域，進(jìn)行規(guī)模化驗(yàn)證，同步進(jìn)行開服的準(zhǔn)備工作，未來將重點(diǎn)探索量子加密通信在科研、國防、金融、政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
阿里巴巴集團(tuán)首席技術(shù)官王堅(jiān)博士表示，目前云服務(wù)和量子加密技術(shù)的結(jié)合是將這一昂貴的技術(shù)普遍地大規(guī)模應(yīng)用于商業(yè)場景，讓整個(gè)社會享受到量子技術(shù)革命帶來的好處。
此外，２０１５年１２月１９日，由中科院牽頭，聯(lián)合中國科技大學(xué)、國盾量子技術(shù)股份有限公司、阿里巴巴（中國）有限公司、中國鐵路網(wǎng)絡(luò)有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術(shù)研究所等單位，在北京市簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。
“公司和中國科學(xué)院正在量子計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)行深度合作，目前中科院潘建偉團(tuán)隊(duì)在量子超導(dǎo)芯片、單光子芯片上已取得了重大突破。”阿里云有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，目前公司還未與國外相關(guān)機(jī)構(gòu)在量子通信領(lǐng)域展開合作，技術(shù)上主要與中科院及旗下機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)。
整合ＩＴ服務(wù)商神州信息發(fā)布消息稱，旗下子公司成功中標(biāo)量子保密通信骨干線路“京滬干線”。量子“京滬干線”是國內(nèi)首條量子保密通信骨干線路，分為量子設(shè)備定型、室內(nèi)聯(lián)試階段以及工程建設(shè)和應(yīng)用示范階段等三個(gè)階段，神州信息分別中標(biāo)第二和第三階段。
據(jù)了解，由中國科學(xué)家自主研發(fā)的世界首顆“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”將于２０１５年６月前發(fā)射，這有望使中國率先擁有量子通信覆蓋全球的能力。
“以前國家在科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面在世界總是處于比較落后位置，總在享受世界科技發(fā)展的成果。往往是遇到了問題，然后向世界去尋求答案。但這次有機(jī)會給世界一個(gè)答案的機(jī)會。”王堅(jiān)表示，這是中國第一次真正可開始拿技術(shù)換市場的嘗試。
摘自《中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)》
