量子信息技術(shù)研究和應(yīng)用在未來(lái)國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)、新興產(chǎn)業(yè)培育、國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等諸多領(lǐng)域都將產(chǎn)生重要影響。其中，基于量子密鑰分發(fā)(QKD)的量子保密通信是目前量子信息領(lǐng)域?qū)嵱没潭阮I(lǐng)先的技術(shù)方向，能夠有效提升加密信息傳輸?shù)陌踩裕俏磥?lái)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全威脅的解決方案之一。

我國(guó)量子保密通信研究與應(yīng)用快速發(fā)展

近年來(lái)，我國(guó)量子保密通信研究與應(yīng)用呈現(xiàn)出需求牽引、政策驅(qū)動(dòng)、快速發(fā)展的特點(diǎn)，在試點(diǎn)應(yīng)用數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模等方面，已經(jīng)處于全球領(lǐng)先水平。

在科研成果方面，2018年以來(lái)，中科大報(bào)道了在聯(lián)通濟(jì)南至青島現(xiàn)網(wǎng)光纖鏈路中QKD設(shè)備與100G光傳輸設(shè)備的共纖混合傳輸實(shí)驗(yàn)。華為歐研所報(bào)道了采用1550nm波長(zhǎng)的連續(xù)變量(CV)QKD設(shè)備與10G速率OTN設(shè)備在現(xiàn)網(wǎng)80公里距離的共纖混合傳輸實(shí)驗(yàn)，并完成基于同設(shè)備的10GE業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)的對(duì)稱(chēng)加密傳輸驗(yàn)證，體現(xiàn)了傳統(tǒng)通信設(shè)備廠商對(duì)量子保密通信技術(shù)的研究和關(guān)注。中科大還報(bào)道了日光環(huán)境中的自由空間QKD傳輸實(shí)驗(yàn)，采用新型接收算法結(jié)合可變形透鏡增強(qiáng)光子檢測(cè)信噪比，實(shí)現(xiàn)400bit/s量級(jí)全天候量子密鑰傳輸，為解決量子衛(wèi)星的全天時(shí)運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

在應(yīng)用項(xiàng)目和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，2016年年底，發(fā)改委牽頭投資的量子保密通信“京滬干線”項(xiàng)目全線貫通，基于32個(gè)可信中繼站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)距離超2000公里的全球首個(gè)廣域量子保密通信骨干線路。2017年以來(lái)，量子保密通信“滬杭干線”“寧蘇干線”“武合干線”等一批由地方政府和社會(huì)資本參與投資的項(xiàng)目開(kāi)始建設(shè)。2017年11月，發(fā)改委公布2018年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程項(xiàng)目，其中包含國(guó)家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一期工程。該工程規(guī)劃在京津冀、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶等重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)量子保密通信骨干網(wǎng)及城域網(wǎng)，并在若干地區(qū)建設(shè)衛(wèi)星地面站，形成量子保密通信骨干環(huán)網(wǎng)。

標(biāo)準(zhǔn)化研究工作有序推進(jìn)并取得一定成果

我國(guó)量子保密通信技術(shù)研究和應(yīng)用發(fā)展具備良好的實(shí)踐基礎(chǔ)，開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化研究的環(huán)境和條件已經(jīng)成熟。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究和測(cè)試認(rèn)證體系建設(shè)，能夠保證量子保密通信設(shè)備系統(tǒng)的功能與性能一致性、可靠性和互操作性，為用戶(hù)提供安全可靠的保密通信解決方案，促進(jìn)量子保密通信產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。加大標(biāo)準(zhǔn)研究工作的推進(jìn)力度，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)廣泛參與，共同推動(dòng)形成具有適用性和指導(dǎo)意義的標(biāo)準(zhǔn)體系和測(cè)評(píng)規(guī)范，能夠?yàn)榱孔颖Ｃ芡ㄐ偶夹g(shù)的規(guī)模化應(yīng)用提供有效的支撐和引導(dǎo)。

2017年6月，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)成立了量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組(ST7)，下設(shè)量子通信和量子信息處理兩個(gè)工作組。目前，CCSA-ST7任務(wù)組正在開(kāi)展《量子保密通信術(shù)語(yǔ)和定義》《量子保密通信業(yè)務(wù)需求及應(yīng)用場(chǎng)景》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的研究制定工作。2018年4月完成了首個(gè)研究課題《量子保密通信系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估研究》項(xiàng)目的工作，為后續(xù)技術(shù)驗(yàn)證和測(cè)評(píng)工作奠定了基礎(chǔ)。2018年6月完成了《量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)技術(shù)要求 第1部分：基于BB84協(xié)議的QKD系統(tǒng)》《量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)測(cè)試方法》《量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)應(yīng)用接口》的立項(xiàng)工作，并開(kāi)始推進(jìn)相關(guān)研究和討論。隨著ST7的成立和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定與研究課題等工作的逐步推進(jìn)，量子保密通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并逐步取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，后續(xù)將有力支撐我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

第三方技術(shù)驗(yàn)證和設(shè)備測(cè)評(píng)工作逐步展開(kāi)

隨著量子保密通信技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證和測(cè)評(píng)工作的需求也日益明顯。在缺少相應(yīng)的技術(shù)驗(yàn)證和設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)測(cè)評(píng)的情況下，現(xiàn)有的試點(diǎn)示范應(yīng)用向規(guī)模化商用和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的推廣與轉(zhuǎn)化將面臨困難。通過(guò)積極推動(dòng)量子保密通信測(cè)評(píng)機(jī)制建立和相關(guān)測(cè)評(píng)工作的開(kāi)展，能夠充分驗(yàn)證量子保密通信系統(tǒng)的功能、性能和安全性等核心價(jià)值，同時(shí)能夠?qū)夹g(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)形成有效的引導(dǎo)，促進(jìn)技術(shù)演進(jìn)、成本優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2018年以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司和國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司等多家單位委托中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所開(kāi)展了多項(xiàng)量子保密通信技術(shù)驗(yàn)證、系統(tǒng)測(cè)試和現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試工作。通過(guò)技術(shù)驗(yàn)證與測(cè)評(píng)工作，將及時(shí)評(píng)估和分析我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備性能、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平和實(shí)用化程度，進(jìn)一步促進(jìn)量子保密通信設(shè)備系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的功能、性能和管控運(yùn)維能力的完善與提升。

量子保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍需各方共同努力

現(xiàn)階段，量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的密鑰生成速率、現(xiàn)網(wǎng)傳輸能力和設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性等方面仍有一定提升空間，量子保密通信系統(tǒng)的廣域組網(wǎng)、互聯(lián)互通、時(shí)鐘同步和管理運(yùn)維等方面的工程化和實(shí)用化問(wèn)題和需求有待研究和解決，同時(shí)量子保密通信的應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)、商用化市場(chǎng)推廣和產(chǎn)業(yè)鏈培育也需要進(jìn)一步探索。上述技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題的解決，以及相關(guān)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展演進(jìn)，需要包括技術(shù)研究、設(shè)備制造、建設(shè)運(yùn)維、安全應(yīng)用和咨詢(xún)測(cè)評(píng)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)各方的緊密配合和共同努力。量子保密通信技術(shù)作為提升網(wǎng)絡(luò)信息安全保障能力的有效解決方案之一，在設(shè)備性能、工程化和實(shí)用化能力得到提升和完善之后，有望在ICT領(lǐng)域具有較高安全性需求的應(yīng)用場(chǎng)景中得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。(中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所 賴(lài)俊森 趙文玉)