量子通信频获重大突破 中国领跑下一代信息技术

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量子通信经常取得重大突破。中国第一个商业化的量子通信专网——济南党政机关量子通信专网近日已经通过测试，保密性、安全性和编码率测试均达到设计目标。整个网络预计将于今年8月底正式投入使用。它的成功测试也是中国乃至全世界量子通信产业的一个里程碑式的成就，表明中国目前在量子通信技术研究方面处于世界领先水平。

中国的量子通信产业经常报道好消息

量子通信作为一种新的通信方式，已经引起了人们的广泛关注。近年来，中国量子通信取得了重大突破。

中国第一个商业化的量子通信专网——济南党政机关量子通信专网近日进行了测试。据报道，所有用户之间的通信实现了绝对保密，每秒钟生成4000多个密码。济南党政机关量子通信专网是继济南量子通信实验网之后第一个真正商业化的量子通信专网。

事实上，早在2008年，国内科研团队就在合肥实现了第一个全通量子通信网络，并利用这一成果在第60届国庆阅兵的关键节点之间搭建了一条“量子通信热线”，为重要信息的安全传输提供了保障。

2012年，合肥建成了世界上第一个覆盖整个市区的大规模(46节点)量子通信实验示范网络。2013年，济南还建成了一个拥有近100个用户的城市量子通信网络。

2015年10月，阿里巴巴和科达国盾量子联合发布了阿里巴巴云量子加密通信产品，这是全球首次将量子加密通信技术与云服务相结合。目前，阿里在量子通信技术上投入了巨大的资源，拥有数十项专利，包括量子密钥分配(qkd)算法的实现、量子通信云服务以及量子通信与可信计算的结合。

2016年8月16日，世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子”在酒泉卫星发射中心成功发射，实现了世界上首次卫星与地面之间的量子通信。

2017年3月，量子通信京沪干线全线贯通，量子通信“京沪干线”连接北京、济南、合肥、上海等城域网，总长2000多公里，成为世界上第一条也是最远的广域光纤量子保密通信主干线。沪杭量子通信商业干线作为世界上第一条量子通信商业干线，拉开了量子通信产业市场化运作的序幕。

2017年6月16日，中国研究团队宣布，“墨子”量子科学实验卫星是世界上第一颗成功实现数千公里双向量子纠缠分布的卫星；最近，中国获得了水下量子通信的关键技术问题，并成功实现了水下量子通信实验。

可以说，量子通信技术在中国的发展日新月异。继高铁和核电之后，量子通信有望成为中国在世界先进产业中的又一张名片。

各国争夺量子通信技术的制高点

除中国外，美国、欧盟、日本等世界主要发达国家和地区也对量子通信表现出浓厚的兴趣，量子通信被视为优先发展的信息技术和产业高地。

在美国国防部2013-2017年科技发展“五年计划”中，“量子信息与控制技术”被列为未来重点关注的六大颠覆性研究领域。欧盟各国政府、国防部门、科技界和信息产业也将量子通信纳入了国防科技发展战略。去年3月，欧盟委员会发布了《量子宣言(草案)》，计划在2018年启动一个10亿欧元的量子技术项目。此外，谷歌、亚马逊、ibm等科技巨头也加大了研发力度。谷歌量子人工智能实验室的科学家最近发表了一篇文章，指出量子计算机将在五年内商业化，ibm宣布将推出世界上第一个商业量子计算云服务——IBM q .

为什么各国如此重视发展量子通信技术？首先，量子通信是关系到国家信息和国防安全的战略领域，它可能改变未来信息产业的发展模式。量子的不可复制性是量子通信安全性的根本来源。中电54所的工程师东丈介绍说，量子通信的安全性是基于量子物理的基本原理。作为光的最小粒子，每个光子在传输信息时具有不可分割和不可分割的两个特点，从而保证了信息不会被窃听和破译，因此即使计算能力很强，它也不会被破译。

其次，与传统通信技术相比，量子通信具有明显的优势。除了安全性，银河证券认为量子通信的线路延迟几乎为零，量子信道的信息效率比经典信道量子高几倍。而且，量子通信的传输不会被任何障碍物阻挡，它可以在泰空、水下通信以及光纤等介质中进行通信。

第三，量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域具有巨大的应用价值和前景，未来将具有巨大的市场容量。以量子水下通信为例，它将像全球定位系统一样革命性地帮助人们进行水下救援、水下探索和水下作业。根据未来产业研究所的分析，中国量子通信产业的市场规模有望在五年内达到数百亿。

量子通信离商业用途还有多远？

尽管量子通信产业发展迅速，显示出巨大的应用前景，但不可否认的是，量子通信产业仍处于起步阶段，从实验室到大众市场的大规模商业应用需要突破一些障碍。

首先，量子通信中存在学术争议。一些学者认为量子通信在编码速率、稳定性和抗干扰性能等方面仍有一定的局限性。上海大学数学系的密码学家曹认为，这种看似无懈可击的通信方式实际上是以牺牲信号稳定性为代价的。一旦敌人有任何形式的入侵，无论是窃听、复制还是干扰，量子通信都不会实现。

其次，参与的范围很小。目前，量子通信只是使用量子安全技术的经典通信。目前，我国还没有与量子通信相关的标准，量子通信项目的开发主要基于大学和研究机构，需要更多的产业链方参与。

第三，市场需要培育。目前，中国的量子通信产业主要用于军事和政府部门，其他商业市场的接受度有待提高。科达国盾量子信息技术有限公司副总裁何伟表示，目前，绝大多数合作伙伴都在政府部门的指导下演示产品的使用，真正花钱购买并进入商业化需要一定的市场培育时间。如何降低成本，加速量子通信的产业化，将成为规模化商业应用的关键。