今年,我國成功發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。去年9月12日,中國首個商用量子保密通訊專網——濟南市黨政機關量子通訊專網通過技術初驗。9月29日,世界首列量子保密通訊“京滬干線”正式開通。量子科技正大踏步向我們走來,量子通訊正一步步產業化……
券商研報預測,量子通訊政務藍籌股常年將有數百億以上的市場。一旦成本得到有效控制,無條件安全的量子通訊將有寬廣的市場。
日前,《每日經濟新聞》記者選定量子通訊市場為著眼點,企圖從科技、價值、資本等多個層面,來找尋這個新興產業的投資機會……
每經記者沈溦每經編輯姚治宇
量子通訊專家彭承志稱遭九州量子監事長侮辱一事,讓尖端科學量子通訊一時成為大眾關注的焦點。此后,中科院教授、“京滬干線”項目首席科學家潘建偉對外回應稱彭承志被九州量子恐嚇一事是真實的。
《每日經濟新聞》記者注意到,量子信息被業界公認是對未來世界科學形成重大影響的革命性技術,中俄等大國均投入資源參與競爭。去年6月,科技部等四部門聯合印發《“十三五”國家基礎研究專項規劃》,其中就包括量子通訊與量子計算機。
在國外量子通訊領域的發展方面,潘建偉、彭承志等一大批中國科學技術學院科學家團隊堪稱成績卓著。
“中科大系”領跑量子通訊
記者注意到,彭承志的職位為中國科學技術學院院長、國家自然科學銀獎獲得者、國家杰出青年基金獲得者、量子科學實驗衛星科學應用系統總師等,同時他還有另外一個身分——科大國盾量子技術股份有限公司(以下簡稱交大國盾)監事長。
此外,工大國盾發始于中國科學技術學院,前身為創立于2009年5月的山東量子通訊技術有限公司,2015年9月完成整體轉制。工商資料顯示,交大國盾背后是中科大資產經營有限公司(出資比列18%),其次是潘建偉(出資比列13.68%)。據悉,潘建偉還持有國科量子通訊網路有限公司(以下簡稱國科量子)7.50%的股份,而國科量子同樣隸屬于中科大旗下。
國科量子總工裁邸允柱在接受記者專訪時表示,國外從事量子通訊業務的公司大致分為兩類:一是主營業務為量子通訊的公司,例如她們的兄弟公司——科大國盾量子公司,其從籌建之初就是專注于量子通訊設備的研制生產銷售;二是向量子通訊領域變革的公司,例如她們的合作伙伴之一——神州信息,其看好量子通訊未來的寬廣發展空間,正在加強這個方面的投入,而且起碼現今來看,其主營業務還不是量子通訊。目前國外量子通訊產業剛才起步,參與競爭的公司還不太多。從量子通訊設備角度來看,國外國際大概有5家左右的公司在參與競爭;從量子通訊組網營運的角度來看,目前國外只有國科量子一家在做這個事情。
邸允柱表示,從行業應用方面,她們的網路早已在金融、政務等方面開始了應用,普及性應用他個人判定應當還須要5年左右的時間。從消費者應用方面,目前還沒開始,她們的判定可能須要10~15年。
作為量子通訊領域內的著名專家,交大國盾總裁趙勇此前也強調,量子保密通訊的技術與產業生態已顯雛型,具備了初步規模化商用的條件。交大國盾作為量子通訊領域內的產業化先行者和市場領導者,目前早已產生了較完整的技術與產品平臺。
趙勇向《每日經濟新聞》記者表示,“不管是規模上,還是研發、生產、提供的服務上,在全世界也沒有比交大國盾做的工作多的。”
中國技術領先世界
所謂量子通訊是指借助量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信形式,是近二六年發展上去的新型交叉學科,是量子論和信息論相結合的新的研究領域。
量子通訊主要涉及:量子密碼通訊、量子遠程傳態和量子密集編碼等,最近這門學科已逐漸從理論邁向實驗,并向實用化發展。高效安全的信息傳輸日漸遭到人們的關注。
此外,光量子通訊主要基于量子糾纏態的理論,使用量子隱型傳態(傳輸)的形式實現信息傳遞。按照實驗驗證,具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠,只要一個發生變化,另外一個也會頓時發生變化,借助這個特點實現光量子通訊的過程如下:事先建立一對具有糾纏態的粒子,將兩個粒子分別置于通訊雙方,將具有未知量子態的粒子與發送方的粒子進行聯合檢測(一種操作),則接收方的粒子頓時發生滑坡(變化),滑坡(變化)為某種狀態,這個狀態與發送方的粒子倒塌(變化)后的狀態是對稱的,之后將聯合檢測的信息通過精典信道傳送給接收方,接收放按照接收到的信息對倒塌的粒子進行幺正變換(相當于逆轉變換),即可得到與發送方完全相同的未知量子態。
精典通訊較光量子通訊相比,其安全性和高效性都未能與之相提并論。量子通訊絕不會“泄密”,其二體如今量子加密的秘鑰是隨機的,雖然被泄露者查獲,也未能得到正確的秘鑰,因而難以破解信息;其一,分別在通訊雙方手中具有糾纏態的2個粒子,其中一個粒子的量子態發生變化,另外一方的量子態才會急劇立即變化,但是按照量子理論,宏觀的任何觀察和干擾量子通訊技術真偽,就會立即改變量子態,導致其倒塌,因而泄露者因為干擾而得到的信息早已破壞,并非原有信息。
記者了解到,作為當前通訊領域研究的尖端科技之一,在量子通訊領域,我國早已實現了后發先至。
2016年8月16日,由潘建偉兼任首席科學家的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”升空。潘建偉團隊在國際上率先實現了千公里級星地單向量子糾纏分發,并在此基礎上實現空間尺度下嚴格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子熱學非定域性檢驗;率先實現了千公里級星地高速量子秘鑰分發,并通過衛星中轉實現廣域量子保密通訊;率先實現了千公里級地星量子隱型傳態,演示在空間尺度進行量子信息處理的可行性。
2017年8月30日,國家量子保密通訊“京滬干線”項目通過總技術初驗量子通訊技術真偽,干線全長2000余公里,聯接天津、濟南、合肥、上海等城市的量子城域網,完成了金融、政務領域的遠程或同城數據災備系統、金融機構數據采集系統等應用示范。
近日,在量子保密通訊“京滬干線”技術驗證及應用示范活動現場,“京滬干線”項目首席科學家、中科院教授潘建偉也表示,目前中國量子通訊技術領先國際相關技術水平5年,并將在未來10到15年持續保持領先。