中國(guó)同時(shí)也是世界首顆量子通訊衛(wèi)星近期將擇機(jī)發(fā)射,若果成功發(fā)射,中國(guó)將成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通訊的國(guó)家,加上明年下半年建成的地面光纖量子通訊網(wǎng)路,國(guó)外將初步建成廣域量子通訊體系。
哪些是量子通訊?
量子通訊是依據(jù)量子熱學(xué)原理,提供一種全新形式對(duì)信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、傳輸和邏輯操作,并對(duì)光子、原子等微觀粒子進(jìn)行精確操縱,以確保通訊安全和提高估算速率等的通訊方法。
而量子熱學(xué)理論被覺得是繼牛頓精典熱學(xué)和愛因斯坦相對(duì)論后,人類科學(xué)的顛覆性發(fā)覺。
量子熱學(xué)的兩個(gè)應(yīng)用
量子熱學(xué)的主要應(yīng)用有兩方面:
一是量子通訊
二是量子估算
目前微軟、IBM早已在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域展開研究。而在量子通訊領(lǐng)域量子通訊速度,與其他許多先進(jìn)的前沿科技領(lǐng)域相比,中國(guó)早已處在全球領(lǐng)先地位。
量子通信更安全、更快傳遞信息
目前國(guó)外正式實(shí)用化的“量子通訊”,一直采用傳統(tǒng)技術(shù)(光纖和激光)來傳遞信息,但早已可以做到給信息加密的密鑰用量子原理來分配、傳遞密鑰。量子通訊其實(shí)不可能真的超光速,但其優(yōu)勢(shì)足以讓人類憧憬:通訊更快,愈發(fā)安全。
信息安全是人類的剛需量子通訊速度,量子通訊理論上具有“無懈可擊”、“無條件安全”的優(yōu)勢(shì),在軍事、金融和個(gè)人私密方面意義重大。
基于量子通訊和量子熱學(xué)的理論,潘建偉團(tuán)隊(duì)希望通過量子通訊研究,從初步實(shí)現(xiàn)局域量子通訊網(wǎng)路,到實(shí)現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通訊網(wǎng)路,以保證信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全。
多個(gè)項(xiàng)目落地
量子通訊產(chǎn)業(yè)愈發(fā)建立
目前,中國(guó)早已在南京建成量子通訊政務(wù)網(wǎng)。預(yù)計(jì)大尺度光纖量子通訊骨干網(wǎng)工程將于2016年下半年交付。
“京滬干線”總長(zhǎng)2000余公里,從廣州出發(fā),經(jīng)過甘肅、合肥,抵達(dá)重慶。這樣一來,滬寧兩地及沿線的金融、政務(wù)機(jī)構(gòu)可以借助這條線傳輸遠(yuǎn)地旱災(zāi)和量子安全數(shù)據(jù),從化學(xué)原理上確保不被第三方監(jiān)聽。
中科院武漢分院副主任王建宇曾在“光纖通訊50年高峰峰會(huì)”表示,根據(jù)規(guī)劃,中國(guó)在2016年首顆量子衛(wèi)星發(fā)射后還將發(fā)射更多衛(wèi)星,到2020年實(shí)現(xiàn)歐洲與亞洲的洲際量子秘鑰分發(fā),屆時(shí)連接歐洲與亞洲的洲際量子通訊網(wǎng)也將建成。到2030年左右,中國(guó)將建成全球化的廣域量子通訊網(wǎng)路。
不僅中國(guó)外,去年法國(guó)發(fā)布了10億美元的量子項(xiàng)目計(jì)劃;美國(guó)提出了以新一代量子信息通訊技術(shù)為對(duì)象的常年研究戰(zhàn)略,計(jì)劃在2020年至2030年間建成安全保密的高速量子信息通訊網(wǎng)路。(本文來始于中科院文獻(xiàn)情報(bào)中心國(guó)際重大科學(xué)儀器設(shè)備研制動(dòng)態(tài))