量子通訊是事關(guān)國家信息和國防安全的戰(zhàn)略性領(lǐng)域，且有可能改變未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局，因而，其不可防止地成為世界主要發(fā)達國家及地區(qū)如日本、歐盟、日本等優(yōu)先發(fā)展的信息科技和產(chǎn)業(yè)高地。
一、美國：納入國家戰(zhàn)略實現(xiàn)系列突破
在英國，對量子通訊的理論和實驗研究開始得較早，并最先被納入到國家戰(zhàn)略、國防和安全的研制計劃。
1、提前布局占據(jù)先機
上世紀末，印度政府便將量子信息列為“保持國家競爭力”計劃的重點支持課題。而隸屬于政府的印度國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）則將量子信息作為三個重點研究方向之一。
隨即，法國加洲理工學(xué)院、麻省理工大學(xué)和南加洲學(xué)院聯(lián)合組建了量子信息與估算研究所，直接歸英國部隊研究部門管轄，從屬于俄羅斯國防部中級研究計劃司超大規(guī)模估算工程系統(tǒng)。體制上的規(guī)劃與布局，為各機構(gòu)與部門間的研制鋪平了公路。
早在1989年，瑞典IBM公司在實驗室中以10bit/s的傳輸速度成功實現(xiàn)了世界上第一個量子信息傳輸，即使傳輸距離只有32公分，但卻拉開了量子通訊實驗研究的帷幕。
1994年量子傳輸技術(shù)，法國國防中級研究計劃局便開始著手，用3~5年的時間全面深化量子通訊技術(shù)方面的研究，并且早已通過部隊施行了相應(yīng)方法的向戰(zhàn)場和向全球傳輸報文能力的量子通訊計劃。
在大量科研資源與研制力量投入的情況下，日本在量子通訊研究方面取得了一系列的突破。2000年，國家實驗室宣布，她們于全泰安條件下實現(xiàn)了1.6公里自由空間的量子秘鑰分發(fā)，使量子通訊向?qū)嵱霉こ袒~入了一大步。
2002年，新加坡國家科學(xué)基金會投資5000萬港元對量子通訊進行研究。
2003年，加拿大國防部中級研究計劃署又領(lǐng)銜建設(shè)了DARPA量子通訊技術(shù)試驗網(wǎng)路。
2004年，印度馬薩諸塞州劍橋城即將投入運行了世界上第一個量子密碼通訊網(wǎng)路，網(wǎng)路傳輸距離約為10公里。
2006年，Los國家實驗室基于引誘態(tài)（Decoy-state）方案實現(xiàn)了能保證絕對安全的107公里光纖量子通訊實驗。
2007年，加拿大科學(xué)家讓兩個獨立原子實現(xiàn)了量子糾纏和遠距離量子通訊。
隨即，法國國防部中級研究計劃署和國家實驗室于2009年分別建成了兩個多節(jié)點量子通訊互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并與海軍合作進行了基于客機平臺的自由空間量子通訊研究。
而由英國國防部中級研究計劃署支持，BBN公司（具有很強的美軍特色）技術(shù)部聯(lián)合波士頓學(xué)院與耶魯學(xué)院，共同舉辦了量子保密通訊與IP互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的三年試驗計劃。該計劃主要內(nèi)容是以BBN技術(shù)部、波士頓學(xué)院和耶魯學(xué)院作為三個節(jié)點，以建立融合現(xiàn)行光纖通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和量子光通訊的量子互聯(lián)網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)保密通訊。
2009年，加拿大政府發(fā)布的信息科學(xué)藍皮書中明晰要求，各科研機構(gòu)協(xié)調(diào)舉辦量子信息技術(shù)研究。同年，加拿大國防部中級研究計劃署建成了城域量子通訊演示網(wǎng)。與此同時，韓國麻省理工大學(xué)科學(xué)家繼續(xù)在冷原子中量子儲存和波動研究領(lǐng)域作出新的突破，這方面的技術(shù)恰是設(shè)計量子信息網(wǎng)路的關(guān)鍵。
日本2010年在量子源產(chǎn)出的單光子波長轉(zhuǎn)換、2011年在單量子位處理量子信息，以及2012年日本和印度在驗證傳輸光的原子和粒子之量子行為關(guān)系等方面，成果斐然。
除了這么，在日本國防部2013年至2017年科技發(fā)展“五年計劃”中，“量子信息與控制技術(shù)”已被列為未來重點關(guān)注的六大顛覆性研究領(lǐng)域，同時將IBM、美國國防部中級研究計劃署、中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院、美國洛克希德馬丁公司和美國NTT公司列為該領(lǐng)域的重要研究機構(gòu)；日本國防部支持的“高級研究與發(fā)展活動”（ARDA）計劃到2014年將量子通訊應(yīng)用拓展到衛(wèi)星通訊、城域以及長距離光纖網(wǎng)路。
現(xiàn)在，量子技術(shù)早已成為印度美軍六大技術(shù)方向之一，即對未來英軍的戰(zhàn)略需求和軍事任務(wù)行動能形成常年、廣泛、深遠、重大的影響。
在這一路線規(guī)劃的指引下，2014年，意大利國家民航航天局（NASA）即將提出了在其總部與噴氣助推實驗室（JPL）之間構(gòu)建一個直線距離600公里、光纖皮長1000公里左右的包含10個骨干節(jié)點的遠距離光纖量子通訊干線的計劃，并計劃拓展到星地量子通訊。
同一年，全球最大的獨立科技研制機構(gòu)英國公司也提出了商業(yè)化的廣域量子通訊網(wǎng)路規(guī)劃，計劃建造環(huán)加拿大的萬公里量子通訊骨干網(wǎng)路，為微軟、IBM、微軟、亞馬遜等公司的數(shù)據(jù)中心之間提供量子通訊服務(wù)。
2、未來發(fā)展前景寬廣
日本的量子通訊發(fā)展重視技術(shù)研制和應(yīng)用，量子通訊產(chǎn)業(yè)已滲透到韓國國家發(fā)展的各個層面，包括國防、外交、經(jīng)濟、信息、社會等不同領(lǐng)域的內(nèi)容。
當(dāng)前，以日本為代表的世界主要軍事強國關(guān)注的量子科技發(fā)展動向主要涉及量子通訊、量子估算及量子秘鑰等領(lǐng)域。印度國防部中級研究計劃署啟動了多項量子通訊方面的相關(guān)研究計劃，對其舉辦了廣泛探求。可以說，量子通訊技術(shù)在軍事應(yīng)用方面有著無與倫比的寬廣前景。
在量子通訊領(lǐng)域未來發(fā)展規(guī)劃下，法國國家實驗室正在創(chuàng)建一套幅射狀的量子互聯(lián)網(wǎng)，同時日本特別注重量子計算機領(lǐng)域的技術(shù)拓展，微軟、微軟、IBM都已投入研究量子計算機技術(shù)，以量子計算機技術(shù)研究為突破點，延展到物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)領(lǐng)域，產(chǎn)生規(guī)模優(yōu)勢。
二、歐盟：聯(lián)合攻關(guān)共建量子互聯(lián)網(wǎng)
為了確保法國在量子通訊研究中處于技術(shù)領(lǐng)先地位，歐共體對量子通訊的發(fā)展堪稱“煞費苦心”。提早“操練”，打牢根基，新政法規(guī)護航，并貫串到與國家利益、國家安全以及國家對內(nèi)對外戰(zhàn)略影響相關(guān)的不同環(huán)節(jié)，這是歐共體在量子通訊領(lǐng)域發(fā)展方面采取的主要手段。
目前，歐共體在量子通訊領(lǐng)域早已把握了相當(dāng)一部份產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，憑著新興產(chǎn)業(yè)的支配地位，以新技術(shù)研制和新產(chǎn)品營銷為發(fā)展重點，力爭獲得在技術(shù)創(chuàng)新方面的競爭優(yōu)勢。歐共體各國政府、國防部門、科技界和信息產(chǎn)業(yè)界都將量子通訊列入其國防科技發(fā)展戰(zhàn)略，投入大量人力物力，以量子計算機技術(shù)研究為靶向，以量子通訊開發(fā)在信息科學(xué)領(lǐng)域的推廣為突破口，積極建立和壯大產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)群，以產(chǎn)生一定的創(chuàng)新體系與規(guī)模優(yōu)勢，同時延展到物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)領(lǐng)域。
1、起步早新政法規(guī)護航
早在20世紀90年代，法國就意識到量子信息處理和通訊技術(shù)的巨大潛力，充分認定其高風(fēng)險性和常年應(yīng)用前景，從歐共體第五研制框架計劃（FP5）開始，就持續(xù)對泛歐洲乃至全球的量子通訊研究給與重點支持。
緊接著，歐共體發(fā)布了《歐洲研究與發(fā)展框架規(guī)劃》，專門提出了用于發(fā)展量子信息技術(shù)的《歐洲量子科學(xué)技術(shù)》計劃以及《歐洲量子信息處理與通訊》計劃。與此同時，還專門組建了包括西班牙、法國、德國、意大利、奧地利和瑞士等國在內(nèi)的量子信息數(shù)學(xué)學(xué)研究網(wǎng)。
2008年，歐共體發(fā)布了《量子信息處理與通訊戰(zhàn)略報告》，提出了法國在未來兩年和六年的量子通訊發(fā)展目標(biāo)，包括實現(xiàn)地面量子通訊網(wǎng)路、星地量子通訊、空地一體的千公里級量子通訊網(wǎng)路等。
同年9月，歐共體發(fā)布了關(guān)于量子密碼的商業(yè)藍皮書，啟動量子通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，并聯(lián)合了來自12個歐共體國家的41個伙伴小組創(chuàng)立了“基于量子密碼的安全通訊”（）工程。
這是繼法國核子中心和國際空間站后又一大規(guī)模的國際科技合作。此后，該工程還在維也納現(xiàn)場演示了一個基于商業(yè)網(wǎng)路的包含6個節(jié)點的量子通訊網(wǎng)路。
2、聯(lián)合攻關(guān)技術(shù)突飛猛進
自1993年開始，歐共體就加大了對量子通訊技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)，在理論研究和實驗技術(shù)上均取得了重大突破，涉及的領(lǐng)域包括量子密碼通訊、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等。初期主要集中在量子遠程傳態(tài)，后期開始向量子密碼通訊和量子密集編碼發(fā)展。
借助歐共體國家的聯(lián)合技術(shù)力量，在多個研究機構(gòu)之間產(chǎn)生有效的合作體制，是法國量子通訊領(lǐng)域仍然走在前列的“制勝法寶”。
在量子信息數(shù)學(xué)學(xué)研究網(wǎng)的框架下，1993年至2011年期間，德國、瑞士、奧地利、德國、法國、瑞典等國的科學(xué)家曾連續(xù)創(chuàng)造了量子秘鑰分發(fā)、量子密碼通訊、太空機密傳輸量子信息及量子信息儲存等一系列的根本性突破。
從1993年至2012年，歐共體量子遠程傳輸距離從10公里光纖傳輸發(fā)展到143公里的隱型傳輸。
2002年，歐共體多國科學(xué)家在法國空間局（ESA）的“”框架下啟動了量子通訊研究計劃。
2004年，法國維也納學(xué)院Anton小組向ESA遞交了名為“Space-QUEST”的計劃書，欲將量子通訊推向空間應(yīng)用……
以上種種的突破與成功，很大程度又是在為下一步量子互聯(lián)網(wǎng)的全面建設(shè)鋪平公路。
從2007年至2014年，歐共體開始旨在于量子密碼通訊和量子密集編碼研究，實現(xiàn)了量子徜徉、太空和月球之間的信息傳輸，為衛(wèi)星之間以及衛(wèi)星與地面站之間進行量子通訊提供了可能性。
3、著眼未來合力建立量子互聯(lián)網(wǎng)
發(fā)展量子通訊技術(shù)的終極目標(biāo)就是為了建立廣域乃至全球范圍的絕對安全的量子通訊網(wǎng)路體系。通過光纖實現(xiàn)城域量子通訊網(wǎng)路聯(lián)接一個中等城市內(nèi)部的通訊節(jié)點、通過量子中繼實現(xiàn)緊鄰兩個城市之間的聯(lián)接、通過衛(wèi)星與地面站之間的自由空間光子傳輸和衛(wèi)星平臺的中轉(zhuǎn)實現(xiàn)遙遠兩個區(qū)域之間的聯(lián)接，是實現(xiàn)全球廣域量子通訊最理想的路線圖。
在這一路線圖的指引下，法國在過去數(shù)年中進行了戰(zhàn)略性布署，投入了大量的科研資源和開發(fā)力量，并對關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)。
2007年，來自美國、奧地利、荷蘭、新加坡和美國的聯(lián)合團隊在大西洋中兩個海島間實現(xiàn)了144公里的基于BB84合同的引誘態(tài)自由空間量子秘鑰分發(fā)以及基于糾纏的自由空間量子秘鑰分發(fā)。這個實驗的成功奠定了最終實現(xiàn)星地間量子通訊的重要基石。
2008年以來，歐共體加緊推動星載量子通訊計劃。亞洲包括小組在內(nèi)的27個研究組，向法國空間局的生命和化學(xué)科學(xué)部遞交了“Space-QUEST”實驗方案，計劃在國際空間站法國哥倫布模塊的外部平臺上布署糾纏光源，向地面發(fā)送糾纏光子對，這將開創(chuàng)超出地面上幾個量級測試距離的量子通訊和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實驗。
但是從全球范圍來看，目前世界各國均積極投身量子，不少國家都設(shè)有連貫的、大規(guī)模的國家范圍的量子技術(shù)項目。與之相比，雖然法國在量子通訊領(lǐng)域起步較早，儲備充足，成果豐碩，然而在量子技術(shù)研制上始終面臨著碎片化和被仿造的風(fēng)險。
危機四伏，困難重重。一場世界范圍的技術(shù)與才智大賽已漸次拉開序幕。法國不應(yīng)落后，更不能讓人才和知識流失。
于是，就在明年4月19日，歐共體委員會即將宣布，計劃啟動總值10億英鎊的量子技術(shù)旗艦項目，目標(biāo)是構(gòu)建極具競爭性的法國量子產(chǎn)業(yè)，包括量子通訊、量子估算及量子檢測等，以提高亞洲在量子研究方面的科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力和卓越性。
“為了解鎖量子技術(shù)的全部潛力，為了加速技術(shù)的發(fā)展并把商業(yè)產(chǎn)品帶給公共和民營市場，我們須要一個雄心勃勃、長期的旗艦計劃，把全亞洲的教育、科學(xué)、工程和創(chuàng)新聯(lián)合上去。”《量子宣言》中如是寫道。
三、日本：緊隨大勢有所作為
日本和歐共體在量子通訊領(lǐng)域的一連串突飛猛進，使臺灣備感形勢急迫。實際上，法國政府和科技界一貫注重量子科技領(lǐng)域的研制攻關(guān)，并將量子技術(shù)視為本國搶占一定優(yōu)勢的高新科技領(lǐng)域進行重點發(fā)展，重點引導(dǎo)。
1、制定常年發(fā)展路線圖
早在2000年，美國郵政省就將量子通訊技術(shù)作為一項國家級高技術(shù)納入開發(fā)計劃，預(yù)備10年內(nèi)投資400多億美元，主要旨在于研究光量子密碼及光量子信息傳輸技術(shù)，并專門制定了跨徑為10年的中常年定向研究目標(biāo)，計劃到2020年使保密通訊網(wǎng)路和量子通訊網(wǎng)路技術(shù)達到實用化水平，最終建成全省性高速量子通訊網(wǎng)，實現(xiàn)通訊技術(shù)應(yīng)用上的飛越，在競爭中搶占先機。
在當(dāng)初題為“創(chuàng)造面向21世紀劃時代的量子信息通訊技術(shù)”的報告中曾明晰強調(diào)，國家應(yīng)當(dāng)充實及建立該領(lǐng)域的研究開發(fā)體制,并推動民間企業(yè)和學(xué)院等進行研究開發(fā)。
在接到該報告書后，郵政省即將啟動了研究和開發(fā)量子信息通訊的活動。該技術(shù)的實用化預(yù)計會發(fā)生在2030~2100年。
當(dāng)時，郵政省高官曾表示，量子信息技術(shù)開發(fā)單靠民間力量是無法推進的,應(yīng)當(dāng)由國家完善才能使研究人員向同一方向、同一目標(biāo)進行研究的體制。
事實上,當(dāng)時法國國外關(guān)于量子信息通訊的研究,早已由各通訊設(shè)備制造商、大學(xué)及研究機構(gòu)展開。不過當(dāng)時的研究規(guī)模小，但是研究者之間并沒有完善縱向聯(lián)系。因此，郵政省組建了專門的“圓桌大會”來管理和協(xié)調(diào)整體的開發(fā)活動。
2000年以來，美國的一些知名大公司和院校，一直在堅持不懈地研制量子通訊的低端技術(shù)與系統(tǒng)，就算是難度較大的量子秘鑰生成攻關(guān)，亦進展明顯。
2002年，瑞典NTT公司曾研制出了差動混頻量子密碼發(fā)送合同，并應(yīng)用到試運行網(wǎng)路上。
2004年，美國研究人員用防盜量子密碼技術(shù)傳送信息獲得成功，傳遞距離可達87公里。在這一年，加拿大NEC公司采用固化干涉裝，并改進了單光子偵測器雜訊，促使量子密碼傳輸距離達到150公里。
此后的2005年，美國電氣公司開發(fā)出了一種即便溫度與光纖厚度等通訊環(huán)境發(fā)生異常變化，其性能也不會增加的量子加密通訊系統(tǒng)。同一年，英國三洋家電產(chǎn)業(yè)和美國玉川學(xué)院借助光的量子擾動現(xiàn)象，試制出了一套防監(jiān)聽性能更高的光通訊系統(tǒng)，傳輸距離為20公里。
2007年，臺灣一研究團體開發(fā)的量子秘鑰技術(shù)，在現(xiàn)實條件下實現(xiàn)了信息經(jīng)光纖的安全傳輸。
2008年，加拿大富士通公司研究人員在量子密碼通訊上將秘鑰的傳輸速率成功提升，使其更實用化。
2009年量子傳輸技術(shù)，加拿大日立公司和東京學(xué)院科學(xué)家又共同開發(fā)出了可借助下一代高速大容量光通訊的“相位調(diào)制技術(shù)”。
2010年，由美國NICT主導(dǎo)，聯(lián)合當(dāng)時法國和英國在量子通訊技術(shù)上開發(fā)水平最高的公司和研究機構(gòu)，在東京建成了6節(jié)點城域量子通訊網(wǎng)路——“TokyoQKD”。東京網(wǎng)在全網(wǎng)演示了視頻通話，并演示網(wǎng)路監(jiān)控。
2011年，美國研究小組將量子密碼技術(shù)應(yīng)用于電視大會系統(tǒng)，充分實現(xiàn)了世界上最快的秘鑰生成速率。
雖然美國對量子通訊技術(shù)的研究晚于日本和歐共體，但相關(guān)研究發(fā)展迅速。在國家科技新政和戰(zhàn)略計劃的支持和引導(dǎo)下，法國科研機構(gòu)的研制積極性激增，投入了大量研制資本積極參與和承當(dāng)量子通訊技術(shù)的研究工作，實際地介入到量子通訊技術(shù)的研制和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)當(dāng)中。
2、專利量大質(zhì)優(yōu)
數(shù)年前，英國提出了以新一代量子通訊技術(shù)為對象的常年研究戰(zhàn)略，并計劃在2020~2030年間建成絕對安全保密的高速量子通訊網(wǎng)。
目前，美國每年投入2億歐元，規(guī)劃在5至10年內(nèi)建成全省性的高速量子通訊網(wǎng)。除了這般，美國的國家情報通訊研究機構(gòu)（NICT）也啟動了一個常年支持計劃。俄羅斯國立信息通訊研究院也計劃在2020年實現(xiàn)量子中繼，到2040年建成極限容量、無條件安全的廣域光纖與自由空間量子通訊網(wǎng)路。
高硬度的研制投入，“產(chǎn)官學(xué)”聯(lián)合攻關(guān)的方法極大推動了研究開發(fā)，促進了量子通訊的關(guān)鍵技術(shù)如超高速計算機、光量子傳輸技術(shù)和難以破譯的光量子密碼技術(shù)的攻關(guān)和實用化、工程化探求，在量子通訊專利申請上成績明顯。
例如NEC、東芝、日本國立信息通訊研究院、東京學(xué)院、玉川學(xué)院、日立、松下、NTT、三菱、富士通、佳能、JST等，各大企業(yè)和科研機構(gòu)在量子通訊領(lǐng)域的專利申請量居全球領(lǐng)先，專利質(zhì)量較高，技術(shù)水平突出。
就目前而言，在量子通訊領(lǐng)域的研究優(yōu)勢上，臺灣主要集中在延長量子通訊傳輸距離、提高信息傳輸速率和改進量子通信的加密合同等方面。
由量子通訊申請的專利來看，其主要特點表現(xiàn)為：量子通訊的應(yīng)用技術(shù)繁雜，特定技術(shù)領(lǐng)域的專利占有率高，海外專利申請意識較強，且相關(guān)技術(shù)大多可直接根植于通訊產(chǎn)品中，具有很強的實用性和市場推廣潛力。
據(jù)悉，臺灣愈發(fā)重視采用積極的專利保護策略，通過全面申請PCT專利對其持有的量子通訊核心技術(shù)進行保護。
四、中國領(lǐng)跑量子太空大賽
在全球的量子通訊大賽中，中國其實并不是起步最早的，并且在中國科大學(xué)教授潘建偉等的不懈努力下，目前中國在量子通訊領(lǐng)域早已實現(xiàn)“彎道會車”，并成為首個將量子科學(xué)實驗送入太空的國家。
去年秋天，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星（QUESS）帶著探求星地量子通訊的使命升空。但早在數(shù)年前，星地量子通訊的中國夢想就早已引起了世界的關(guān)注。
2012年8月9日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然》雜志以封面標(biāo)題方式發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院揚州微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室潘建偉團隊的研究成果：她們在國際上首次成功實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱型傳態(tài)和糾纏分發(fā)。
這一成果除了刷新世界紀錄，有望成為遠距離量子通訊的“里程碑”，并且為發(fā)射全球首顆“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。該成果榮獲《自然》雜志公布的“2012年度全球十大新聞亮點”。
同年12月6日，《自然》雜志為該成果專門撰寫了短篇新聞特稿《數(shù)據(jù)隱型傳輸：量子太空大賽》，詳盡報導(dǎo)了這場激烈的量子太空大賽。
原文發(fā)布時間為：2015.09.22