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(jī)發(fā)射，在世界上首次實(shí)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(xué)實(shí)驗(yàn)體系，有望永久性解決信息安全問題；一則是天津?qū)⒔ㄔO(shè)量子通信城域網(wǎng)，提高本市網(wǎng)絡(luò)安全水平。

“用量子技術(shù)保護(hù)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(hù)每一個比特。”這是記者接過中國科學(xué)院國有資產(chǎn)經(jīng)營有限責(zé)任公司旗下國科量子通信網(wǎng)絡(luò)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(xué)文的記者理解這個詞，該專家頗費(fèi)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(fù)制，量子狀態(tài)不可測量。也正是因?yàn)檫@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(rèn)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(xué)的潘建偉團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)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(xué)會和美國物理學(xué)會評選出的年度國際物理學(xué)重大進(jìn)展。

此外，潘建偉的團(tuán)隊(duì)于2007年在國際上首次實(shí)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(shí)現(xiàn)了國際上首個全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)，2012年建成首個規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。

過去十余年間，潘建偉團(tuán)隊(duì)的成果曾6次入選英國物理學(xué)會評選的年度國際物理學(xué)重大進(jìn)展，5次入選美國物理學(xué)會評選的年度國際物理學(xué)重大進(jìn)展，9次入選兩院院士評選的中國十大科技進(jìn)展新聞，1次入選美國science雜志“年度十大科技進(jìn)展”，1次入選英國nature雜志“年度十大科技亮點(diǎn)”，1次當(dāng)選英國物理學(xué)會評選的國際物理學(xué)十大突破榜首；團(tuán)隊(duì)主要成員獲得了歐洲物理學(xué)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(xué)家獎”，美國物理學(xué)會“貝勒講席（beller'slectureship）”，國際量子計算、測量和通信學(xué)會評選的“國際量子通信獎”，何梁何利科學(xué)與技術(shù)成就獎，陳嘉庚青年科學(xué)獎，國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)會青年科學(xué)家獎。

2016年1月8日，潘建偉院士團(tuán)隊(duì)的“多光子糾纏及干涉度量”項(xiàng)目獲得2015年國家自然科學(xué)一等獎。

英國《自然》雜志在專門報道潘建偉團(tuán)隊(duì)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(yuǎn)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(jī)。

英國《自然》雜志指出“網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域應(yīng)用量子物理

向著實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(xué)院《關(guān)于報送量子保密通信“京滬干線”技術(shù)驗(yàn)證及應(yīng)用示范項(xiàng)目可行性研究報告的請示》予以批復(fù)，中國科技大學(xué)是項(xiàng)目建設(shè)主體。“京滬干線”作為全球首個開工的遠(yuǎn)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(jī)。

“京滬干線”的目標(biāo)是建成連接北京、上海，貫穿濟(jì)南、合肥等地長達(dá)2000多公里的量子保密通信骨干線路，實(shí)現(xiàn)多地城域網(wǎng)絡(luò)的接入，驗(yàn)證大尺度量子保密通信技術(shù)的同時開展應(yīng)用研究和應(yīng)用示范。

截至2016年3月底，“京滬干線”項(xiàng)目已建設(shè)完成15個中繼機(jī)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(luò)的實(shí)施部署和測試驗(yàn)收以及室內(nèi)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)的測試評審驗(yàn)收，進(jìn)行了全天候24小時連續(xù)運(yùn)行，點(diǎn)對點(diǎn)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)無故障運(yùn)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(wù)、金融及軍民融合等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)保密通信服務(wù)。

2014年4月英國《自然》雜志以“量子通信，從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的飛躍”為題對“量子保密通信‘京滬干線’技術(shù)驗(yàn)證及應(yīng)用示范項(xiàng)目”進(jìn)行了專題報道，并指出“網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域應(yīng)用量子物理向著實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(yīng)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(yīng)用

量子通信有多重要？

都能在哪些領(lǐng)域應(yīng)用？

目前，國家已將量子保密通信列入重點(diǎn)部署項(xiàng)目，2015年11月，習(xí)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(xiàng)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(luò)等領(lǐng)域加強(qiáng)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(xué)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(shè)備制造商和量子信息系統(tǒng)服務(wù)提供商，擁有多項(xiàng)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(luò)化技術(shù)的開拓者、實(shí)踐者和引領(lǐng)者。這幾年來，科大國盾量子承擔(dān)了一系列量子通信示范應(yīng)用的重要任務(wù)。

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(yīng)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(dǎo)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(jìn)行同城數(shù)據(jù)備份和加密傳輸、網(wǎng)上銀行加密、異地災(zāi)備及視頻會議等示范應(yīng)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(yīng)用。

●云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域

2014年9月起，在阿里云機(jī)房環(huán)境中搭建了合作測試平臺，對量子設(shè)備與公共平臺的技術(shù)融合進(jìn)行測試和驗(yàn)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(wù)、金融、電子商務(wù)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(yīng)用。

●專網(wǎng)領(lǐng)域

在合肥、濟(jì)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)?；怯蛄孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。濟(jì)南專網(wǎng)于2013年建成，涵蓋56個節(jié)點(diǎn)、95個用戶，是目前規(guī)模最大的全時運(yùn)行的城域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。

“未來，普通天津市民將

享受到基于量子保密通信

的身份認(rèn)證、atm機(jī)等自助

終端的通信加密、移動

通信加密等新型服務(wù)。”

關(guān)鍵詞

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(xué)院正在牽頭“星地一體”國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目的規(guī)劃工作。據(jù)了解，國家廣域量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全國主要大中型城市，滿足金融、政務(wù)、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(diǎn)。國科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司將是這項(xiàng)國家任務(wù)的主要承擔(dān)主體。

市工信委相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹，天津正在加快推進(jìn)與中科院的戰(zhàn)略合作，積極推動量子通信項(xiàng)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(luò)”。

“我們將結(jié)合天津港口城市的特點(diǎn)及建設(shè)全國先進(jìn)制造研發(fā)基地的定位，開發(fā)出符合天津城市特點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的量子通信網(wǎng)，為天津市政務(wù)、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(wù)，提高天津市網(wǎng)絡(luò)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(luò)建設(shè)，將積極推動包括天津在內(nèi)的多地城域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)銀行與各監(jiān)管機(jī)關(guān)之間、各支付清算機(jī)構(gòu)之間、第三方機(jī)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(jī)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(wù)；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(wù)，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(wù)及基于量子密鑰分發(fā)的衍生服務(wù)（如量子認(rèn)證）。同時，將盡可能滿足未來安全通信需求的技術(shù)與應(yīng)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(yù)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(rèn)證、atm機(jī)等自助終端的通信加密、移動通信加密等新型服務(wù)。”國科量子專家說。

對萬人矚目的量子科學(xué)試驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)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(yàn)，正在開展發(fā)射星集成測試、emc測試、力學(xué)試驗(yàn)、磁測試等工作。在科學(xué)應(yīng)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(yàn)收測試。

量子保密通信“京滬干線”與量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星一起，不僅為我國建設(shè)天地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)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(luò)、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?wù)提供了基礎(chǔ)設(shè)施。

“通過引入量子通信項(xiàng)目，

引導(dǎo)天津市本地的高科技

企業(yè)、科研院所等機(jī)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(yàn)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(luò)有限公司承擔(dān)的另一項(xiàng)職責(zé)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(jì)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(jì)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(luò)的加快建設(shè)，量子通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙?，對需求的滿足程度不斷加深，將會有更多的量子通信系統(tǒng)、產(chǎn)品和應(yīng)用涌現(xiàn)出來，量子通信的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迅速擴(kuò)大，對經(jīng)濟(jì)的拉動作用也越發(fā)明顯。我們歡迎天津本地的應(yīng)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(diǎn)，開發(fā)出更好社會效益、更大經(jīng)濟(jì)效益的新應(yīng)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(yàn)證，產(chǎn)品價值、穩(wěn)定性一旦得到驗(yàn)證，即可向其他地區(qū)輸出。

“通過引入量子通信項(xiàng)目，引導(dǎo)天津市本地的高科技企業(yè)、科研院所等機(jī)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。