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量子通信频获重大突破 中国领跑下一代信息技术
2020-05-05
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量子通信频获重大突破。国内商用量子通信专网——济南党政机关量子通信专网近日完成测试,保密性、安全性、成码率的测试均达到设计目标,整套网络预计今年8月底正式投入使用。它的测试成功也是中国乃至全球量子通信产业一个标志性的成果,表明目前我国在量子通信的技术研究方面处于水平。

  中国量子通信产业频传捷报

  量子通信作为新型的通讯方式,备受关注。近期,我国量子通信获得重大突破的捷报频传。

  我国**商用量子通信专网——济南党政机关量子通信专网近日完成测试。据悉,所有用户之间的通信实现了每秒产生4000多个密码的**保密性。济南市党政机关量子通信专网,是继济南量子通信试验网之后,第一个真正商用化的量子通信专网。

  实际上,早在2008年,国内科研团队就在合肥实现了国际**全通型量子通信网络,并利用该成果为60周年国庆阅兵关键节点间构建了“量子通信热线”,为重要信息的安全传送提供保障。

  2012年,合肥市建成了世界覆盖整个城区的规模化(46个节点)量子通信试验示范网络。2013年,济南也建成了有近百个用户单位的城区量子通信网络。

  2015年10月,阿里巴巴与科大国盾量子联合发布了阿里云量子加密通信产品,这是全球范围内**将量子加密通信技术与云服务结合。目前,阿里在量子通信技术上投入巨大资源,仅**就达数十项,包括量子密钥分配(QKD)的算法实现、量子通信云服务,以及量子通信和可信计算的结合等方面。

  2016年8月16日,全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射,在世界上**实现了卫星和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、上海等城域网络,全长2000多公里,成为全球**也是距离*远的广域光纤量子保密通信骨干线路。沪杭量子通信商用干线作为****条量子通信商用干线,拉开了量子通信产业市场化运营的序幕。

  2017年6月16日,中国研究团队宣布,利用“墨子号”量子科学实验卫星在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发;近期,中国又取得了水下量子通信的关键性技术难题,成功实现了水下量子通信实验。

  可以说,我国量子通信技术的发展一步一个脚印,日新月异。量子通信继高铁和核电之后有望成为中国在世界先进工业领域的另一张名片。

  各国竞逐量子通信技术制高点

  除了我国,美国、欧盟、日本等世界主要发达国家及地区也对量子通信表现出浓厚兴趣,将之视为优先发展的信息科技和产业高地。

  在美国国防部2013年至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、科技界和信息产业界也都将量子通信纳入其国防科技发展战略。去年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。此外,谷歌、亚马逊、IBM等科技巨头也纷纷加大研发力度。谷歌量子AI实验室科学家近日发表文章指出,量子计算机将在5年内实现商用化,IBM则宣布:今年将推出****个商业化量子计算云服务——IBM Q。

  各国缘何如此重视发展量子通信技术?首先,量子通信是事关国家信息和国防安全的战略性领域,且有可能改变未来信息产业的发展格局。量子****的特性,是量子通信安全性的根本来源。中电科54所工程师张栋介绍,量子通信的安全性基于量子物理的基本原理,作为光的*小粒子,每个光子在传输信息的时候具有不可分割和不可被精确复制两大特性,从而能保证信息的不可窃听和不可破解,所以哪怕计算能力再强也是破解不了。

  其次,量子通信与传统通信技术相比,具有明显优势。除了安全性之外,银河证券认为,量子通信的线路时延近乎为零,量子信道的信息效率相对于经典信道量子的信息效率高几十倍,而且量子通信传输不会被任何障碍阻隔,既可在太空中通信,又可在海底通信,还可在光纤等介质中通信。

  再次,量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,未来市场容量极大。以量子水下通信为例,其将会像GPS那样,对帮助人类的水下救援、水下勘探、水下作业等具有革命性意义。据前瞻产业研究院的分析,我国量子通信行业的市场规模有望在5年内达到百亿级。

  量子通信规模商用还有多远?

  虽然量子通信产业的发展势头迅猛,并展现出巨大的应用前景,但不可否认,量子通信产业尚处于起步阶段,从实验室走向大众市场,规模商用还需要突破一些障碍。

  首先,量子通信还存在学术争议。有学者认为,量子通信在成码率、稳定性、抗干扰性能还存在一些局限性。在上海大学数学系的密码专家曹正军看来,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,一旦存在敌方的任何形式的入侵行为,不管是窃听、复制还是干扰,量子通信都将无法实现。

  其次,参与范围较小。现阶段的量子通信,只是利用了量子保密技术的经典通信。目前,国内仍未有量子通信相关标准,而且量子通信项目的开展主要以高校、科研院所为主,需要更多的产业链方参与进来。

  再次,市场需要培育。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,其他商业市场的接受度还有待提高。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。如何降低成本,推动量子通信加速形成产业化,将成为规模商用的关键。

来源:通信信息报 


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