近日有兩則關(guān)于量子通信的消息，一則是我國首顆量子衛(wèi)星將在8月份擇機發(fā)射，在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建一個天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系，有望永久性解決信息安全問題；一則是天津?qū)⒔ㄔO量子通信城域網(wǎng)，提高本市網(wǎng)絡安全水平。

“用量子技術(shù)保護每一個比特。”

關(guān)鍵詞

安全

什么是量子？

量子通信為何安全？

上面這兩則消息，都突出了兩個字：安全。

“用量子技術(shù)保護每一個比特。”這是記者接過中國科學院國有資產(chǎn)經(jīng)營有限責任公司旗下國科量子通信網(wǎng)絡公司沈曉豐的名片上書寫的一小段話。

“量子通信的安全性，是由量子的特性決定的。”在國科量子專家的介紹中，量子通信的安全性基于量子的物理基本原理。

什么叫量子？要叫學文的記者理解這個詞，該專家頗費了些心思。他告訴記者，量子是物質(zhì)和能量的最小的單元，每個量子都不可分割、不可復制，量子狀態(tài)不可測量。也正是因為這個特性，決定了通過量子通信傳輸?shù)男畔⒉粫桓`聽，不會被破解，也從原理上確保了量子通信傳輸?shù)纳矸菡J證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等內(nèi)容的無條件安全，從而從根本上、永久性解決信息安全問題。

“在量子通信領(lǐng)域，中國用了不到十年的時間，

由一個不起眼的國家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅，

將領(lǐng)先于歐美。”

關(guān)鍵詞

世界前列

我國研究多長時間？

在世界研究地位如何？

“量子通信國內(nèi)發(fā)展已有十多年歷史，我國在量子通信領(lǐng)域躋身世界前列。”國科量子的專家告訴記者。

2004年，中國科技大學的潘建偉團隊在國際上首次實現(xiàn)了五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱形傳輸，這一成果被《自然》雜志發(fā)表，并同時入選英國物理學會和美國物理學會評選出的年度國際物理學重大進展。

此外，潘建偉的團隊于2007年在國際上首次實現(xiàn)了安全通信距離超過100公里的光纖量子密鑰分發(fā)，2009年實現(xiàn)了國際上首個全通型量子通信網(wǎng)絡，2012年建成首個規(guī)模化量子通信網(wǎng)絡。

過去十余年間，潘建偉團隊的成果曾6次入選英國物理學會評選的年度國際物理學重大進展，5次入選美國物理學會評選的年度國際物理學重大進展，9次入選兩院院士評選的中國十大科技進展新聞，1次入選美國science雜志“年度十大科技進展”，1次入選英國nature雜志“年度十大科技亮點”，1次當選英國物理學會評選的國際物理學十大突破榜首；團隊主要成員獲得了歐洲物理學會菲涅爾獎，中科院杰出科技成就獎，香港求是科技基金會“求是杰出科學家獎”，美國物理學會“貝勒講席（beller'slectureship）”，國際量子計算、測量和通信學會評選的“國際量子通信獎”，何梁何利科學與技術(shù)成就獎，陳嘉庚青年科學獎，國際純粹與應用物理學會青年科學家獎。

2016年1月8日，潘建偉院士團隊的“多光子糾纏及干涉度量”項目獲得2015年國家自然科學一等獎。

英國《自然》雜志在專門報道潘建偉團隊量子通信研究成果的長篇新聞特稿指出：“在量子通信領(lǐng)域，中國用了不到十年的時間，由一個不起眼的國家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅，將領(lǐng)先于歐美。”

“京滬干線”作為全球首個開工的遠距離量子

骨干線路，為我國量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展搶得了先機。

英國《自然》雜志指出“網(wǎng)絡安全領(lǐng)域應用量子物理

向著實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)安全傳輸這一夢想更靠近了一步”。

京滬干線

為何要建“京滬干線”？

完工后能干什么？

2013年7月22日，國家發(fā)展改革委對中國科學院《關(guān)于報送量子保密通信“京滬干線”技術(shù)驗證及應用示范項目可行性研究報告的請示》予以批復，中國科技大學是項目建設主體。“京滬干線”作為全球首個開工的遠距離量子骨干線路，為我國量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展搶得了先機。

“京滬干線”的目標是建成連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地長達2000多公里的量子保密通信骨干線路，實現(xiàn)多地城域網(wǎng)絡的接入，驗證大尺度量子保密通信技術(shù)的同時開展應用研究和應用示范。

截至2016年3月底，“京滬干線”項目已建設完成15個中繼機房、1554公里主干線路光纜勘查和改造，完成北京城域量子網(wǎng)絡的實施部署和測試驗收以及室內(nèi)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)的測試評審驗收，進行了全天候24小時連續(xù)運行，點對點量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)無故障運行時間超過15000小時。

按照計劃，京滬干線將于今年下半年全線貫通，屆時可為政務、金融及軍民融合等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)保密通信服務。

2014年4月英國《自然》雜志以“量子通信，從實驗室到現(xiàn)實應用的飛躍”為題對“量子保密通信‘京滬干線’技術(shù)驗證及應用示范項目”進行了專題報道，并指出“網(wǎng)絡安全領(lǐng)域應用量子物理向著實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)安全傳輸這一夢想更靠近了一步”。

量子保密通信成功保障了新中國成立六十周年閱兵、黨的“十八大”、抗戰(zhàn)勝利七十周年閱兵等國家重大活動的通信安全。除了國家安全，國科量子的專家介紹，量子通信還應用在金融領(lǐng)域、云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域與專網(wǎng)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞

示范應用

量子通信有多重要？

都能在哪些領(lǐng)域應用？

目前，國家已將量子保密通信列入重點部署項目，2015年11月，習近平總書記在關(guān)于“十三五”規(guī)劃建議的說明中明確指出，要在量子通信等領(lǐng)域部署體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目。

2016年3月17日，國家“十三五”規(guī)劃綱要正式發(fā)布，在支持發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方面，明確要求在信息網(wǎng)絡等領(lǐng)域加強前瞻布局，量子通信是重要內(nèi)容之一。

國科量子的專家介紹，2009年，中國科技大學發(fā)起成立科大國盾量子技術(shù)股份有限公司。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，科大國盾量子目前已成長為中國最大的量子通信設備制造商和量子信息系統(tǒng)服務提供商，擁有多項量子通信領(lǐng)域的技術(shù)專利，是全球廣域量子通信網(wǎng)絡化技術(shù)的開拓者、實踐者和引領(lǐng)者。這幾年來，科大國盾量子承擔了一系列量子通信示范應用的重要任務。

量子保密通信成功保障了新中國成立六十周年閱兵、黨的“十八大”、抗戰(zhàn)勝利七十周年閱兵等國家重大活動的通信安全。除了國家安全，國科量子的專家介紹，量子通信還應用在金融領(lǐng)域、云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域與專網(wǎng)領(lǐng)域：

●金融領(lǐng)域

在中國人民銀行、中國銀監(jiān)會等單位的指導下，中國工商銀行、中國農(nóng)業(yè)銀行、中國銀行、交通銀行、中國民生銀行、浦發(fā)銀行、北京農(nóng)商行以及東方證券、國泰君安期貨、華安基金等單位已經(jīng)或正在進行同城數(shù)據(jù)備份和加密傳輸、網(wǎng)上銀行加密、異地災備及視頻會議等示范應用。目前，中國銀監(jiān)會已將量子通信寫入銀行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃，中國人民銀行正在論證、推動量子通信技術(shù)在銀行業(yè)的應用。

●云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域

2014年9月起，在阿里云機房環(huán)境中搭建了合作測試平臺，對量子設備與公共平臺的技術(shù)融合進行測試和驗證，并于2015年10月聯(lián)合發(fā)布了云量子保密通信產(chǎn)品。未來，阿里云將逐步將政務、金融、電子商務等各種類型的云態(tài)遷移到量子安全域，深化量子保密通信應用。

●專網(wǎng)領(lǐng)域

在合肥、濟南等地建立了量子保密通信專網(wǎng)。其中，合肥專網(wǎng)2012年建成，是國內(nèi)首個開工、首個建成、首個使用的規(guī)模化城域量子通信網(wǎng)絡。濟南專網(wǎng)于2013年建成，涵蓋56個節(jié)點、95個用戶，是目前規(guī)模最大的全時運行的城域量子保密通信網(wǎng)絡。

“未來，普通天津市民將

享受到基于量子保密通信

的身份認證、atm機等自助

終端的通信加密、移動

通信加密等新型服務。”

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展望

天津量子

通信城域網(wǎng)

什么樣？

按照國家的部署，中國科學院正在牽頭“星地一體”國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡項目的規(guī)劃工作。據(jù)了解，國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡將覆蓋全國主要大中型城市，滿足金融、政務、云數(shù)據(jù)中心等主要領(lǐng)域的保密通信需求，天津?qū)⑹瞧渲兄匾囊粋€樞紐節(jié)點。國科量子通信網(wǎng)絡有限公司將是這項國家任務的主要承擔主體。

市工信委相關(guān)負責人向記者介紹，天津正在加快推進與中科院的戰(zhàn)略合作，積極推動量子通信項目在天津的落地與發(fā)展，接入“國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡”。

“我們將結(jié)合天津港口城市的特點及建設全國先進制造研發(fā)基地的定位，開發(fā)出符合天津城市特點與產(chǎn)業(yè)特點的量子通信網(wǎng)，為天津市政務、金融、數(shù)據(jù)中心、航空航天及港口等領(lǐng)域的用戶提供高等級安全通信服務，提高天津市網(wǎng)絡安全水平，推動量子戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，與天津地區(qū)優(yōu)勢企業(yè)合作，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展合力，助力天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展。”國科量子的專家說。

依托國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡建設，將積極推動包括天津在內(nèi)的多地城域網(wǎng)絡實現(xiàn)銀行與各監(jiān)管機關(guān)之間、各支付清算機構(gòu)之間、第三方機構(gòu)之間的通信加密，為銀行總部、省級分行、市級分行及各類數(shù)據(jù)中心，銀監(jiān)會、證監(jiān)會、保監(jiān)會及中國人民銀行的總部、派出機構(gòu)及監(jiān)管對象等各類客戶提供量子密鑰分發(fā)、數(shù)據(jù)安全傳輸及基于量子密鑰的衍生服務；將為云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部、云數(shù)據(jù)中心之間及云數(shù)據(jù)中心與用戶之間3種流量提供數(shù)據(jù)安全傳輸服務，為云數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)計算及存儲提供量子密鑰分發(fā)（qkd）服務及基于量子密鑰分發(fā)的衍生服務（如量子認證）。同時，將盡可能滿足未來安全通信需求的技術(shù)與應用適度超前考慮，為移動、星地一體化量子保密通信等未來發(fā)展需求預留接口。

“未來，普通天津市民將享受到基于量子保密通信的身份認證、atm機等自助終端的通信加密、移動通信加密等新型服務。”國科量子專家說。

對萬人矚目的量子科學試驗衛(wèi)星發(fā)射問題，國科量子的專家介紹，2011年，我國啟動量子科學實驗衛(wèi)星的研制工作，計劃在今年8月發(fā)射。目前，該衛(wèi)星已完成載荷正樣產(chǎn)品、衛(wèi)星平臺正樣產(chǎn)品研制、整星電測和熱平衡試驗，正在開展發(fā)射星集成測試、emc測試、力學試驗、磁測試等工作。在科學應用系統(tǒng)方面，已完成興隆、南山、德令哈量子通信地面站的驗收測試。

量子保密通信“京滬干線”與量子科學試驗衛(wèi)星一起，不僅為我國建設天地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施奠定了基礎(chǔ)，更為星地高速量子密鑰分發(fā)、廣域量子通信網(wǎng)絡、千公里級星地雙向糾纏分發(fā)和空間尺度量子隱形傳輸?shù)确仗峁┝嘶A(chǔ)設施。

“通過引入量子通信項目，

引導天津市本地的高科技

企業(yè)、科研院所等機構(gòu)

提前布局量子通信領(lǐng)域，

獲取先發(fā)優(yōu)勢，將有力推動

天津市的產(chǎn)業(yè)升級。”

關(guān)鍵詞

產(chǎn)業(yè)

升級

新產(chǎn)品可在

量子通信網(wǎng)

試用驗證

國家“十三五”規(guī)劃綱要明確要求支持“量子通信”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快推動產(chǎn)業(yè)化。國科量子通信網(wǎng)絡有限公司承擔的另一項職責就是根據(jù)國家的這一要求，加快推動量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

目前，量子通信正處于產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期，全球競爭日趨激烈，美歐日等多個國家和經(jīng)濟體均發(fā)布了雄心勃勃的量子產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展方案。量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將給人類社會、經(jīng)濟的發(fā)展帶來巨大的改變。

國科量子的專家表示，隨著量子通信技術(shù)的高速發(fā)展和量子通信網(wǎng)絡的加快建設，量子通信技術(shù)的應用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挘瑢π枨蟮臐M足程度不斷加深，將會有更多的量子通信系統(tǒng)、產(chǎn)品和應用涌現(xiàn)出來，量子通信的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迅速擴大，對經(jīng)濟的拉動作用也越發(fā)明顯。我們歡迎天津本地的應用開發(fā)商、產(chǎn)品開發(fā)商、方案提供商來和我們合作，結(jié)合行業(yè)特點，開發(fā)出更好社會效益、更大經(jīng)濟效益的新應用、新產(chǎn)品、新系統(tǒng)。開發(fā)出來以后，可以率先在天津量子通信網(wǎng)上試用驗證，產(chǎn)品價值、穩(wěn)定性一旦得到驗證，即可向其他地區(qū)輸出。

“通過引入量子通信項目，引導天津市本地的高科技企業(yè)、科研院所等機構(gòu)提前布局量子通信領(lǐng)域，獲取先發(fā)優(yōu)勢，將有力推動天津市的產(chǎn)業(yè)升級。”該專家表示。