量子領域的量子估算、量子通訊、量子偵測等技術持續突破，成為各國角逐的前沿領域。非常是作為新一代通訊技術，量子通訊基于量子信息傳輸的高效和絕對安全性，成為近些年來國際科研競爭中的焦點領域之一。
一、量子通訊：劃時代的嶄新技術
步入21世紀，隨著世界電子信息技術的迅猛發展，以微電子技術為基礎的信息技術正式達到數學極限，以量子效應為基礎的量子通訊將成為推動未來科技發展的重要領域。
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方法。量子通訊是近20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，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?；诹孔訜釋W的基本原理，量子通訊具有高效率和絕對安全等特征，并因而成為國際上量子化學和信息科學的研究熱點。量子通訊系統的基本部件包括量子態發生器、量子通道和量子檢測裝置。按其所傳輸的信息是精典還是量子而分為兩類。后者主要用于量子秘鑰的傳輸，前者則可用于量子隱型傳送和量子糾纏的分發。
量子是對原子、電子、光子等不可再分的物質基本單元的合稱。在量子世界中存在一種類似“心電感應”的現象，即一般所說的“量子糾纏”。所謂量子糾纏，是指微觀世界里有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著糾纏關系，不管它們離多遠，只要一個粒子狀態發生變化，能夠立刻使另一個粒子狀態發生相應變化。也就是說兩個處于糾纏狀態的粒子無論相距多遠，都能“感應”對方狀態。打個比方說，甲乙二人身處兩地，分別拿一個具有糾纏關系的光子，甲對這個光子進行某種操作，它會發生一些變化，這時乙手中的光子也會發生同樣的變化。量子態隱型傳輸就是指借助量子糾纏技術，利用衛星網路、光纖網路等精典信道，傳輸量子態攜帶的量子信息。量子態隱型傳輸很像懸疑小說中描畫的“超時空穿越”：外星人在一個地方神秘地消失，不須要任何載體的攜帶，又在另一個地方神秘地頓時出現。通常意義上講量子通訊是借助量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方法。從數學學上講，量子通訊是在數學極限下借助量子效應實現的高性能通信形式；從信息學上理解，量子通訊是借助量子力學的基本原理或則量子態隱型傳輸等量子系統特有屬性以及量子檢測方式，完成兩地之間的信息傳遞。量子隱型傳輸是借助量子糾纏原理和技術，利用網路等信道，傳輸量子態攜帶的量子信息。
為了讓量子通訊從理論走到現實，從上世紀90年代開始國外內科學家做了大量的研究工作。自1993年日本IBM的研究人員提出量子通訊理論以來，澳大利亞國家科學基金會和國防中級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究。1993年在德國科學家貝內特提出量子通訊概念之后不久，6位來自不同國家的科學家基于量子糾纏理論提出了借助精典與量子相結合的方式實現量子隱型傳送的方案。量子隱型傳送除了在數學學領域對人們認識與闡明自然界的神秘規律具有重要意義，并且可以用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現原則上不可破譯的量子保密通訊。1997年在德國留學的中國青年學者潘建偉與法國學者丹巴斯特等人合作，首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗室成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。歐共體在1999年集中國際力量旨在于量子通訊的研究，研究項目多達12個。美國郵政省把量子通訊作為21世紀的戰略項目。
在2014年11月國際量子學術會議上，中國科學家們進一步提出，中國還將舉辦一系列研究工作的基礎上，到2020年實現歐洲與亞洲的洲際量子秘鑰分發，屆時連接歐洲與亞洲的洲際量子通訊網也將建成。到2030年左右將建成全球化的廣域量子通訊網路。
二、量子通訊具有傳統通訊不可比擬的優點
隨著新技術的突破性進展，近些年來量子通訊這門學科已逐漸從理論邁向實驗，并向實用化發展。量子通訊是精典信息論和量子熱學相結合的一門新興交叉學科，與目前成熟的通訊技術相比，量子通訊具有巨大的優越性，具有保密性強、大容量、遠距離傳輸等特性。
一是量子通訊是無懈可擊的安全保密通訊?，F代通訊技術在給人們帶來便利的同時，也在不斷制造著安全、隱私等方面的麻煩。與此前所有的通訊方法均相比，量子通訊屬于隱型傳輸技術。據有關專家介紹，用光量子電話網其實跟平時打電話一樣，卻不用害怕被監聽，互相之間通話絕對安全。這是由于量子通訊采用的是“一次一密”的加密方法，三人通話期間密碼機每分每秒都在形成密碼，牢牢“鎖”住語音信息，一旦通話結束這串密碼都會立刻失效，下一次通話絕對不會重復使用，但是量子通訊所提供的秘鑰難以被破解。本質上說量子秘鑰分配似乎仍然依托于光纖通訊，而單光子具有不可分割性是量子密碼安全性的數學基礎，因此量子秘鑰分配并非顛覆精典通訊，更像是給精典通訊降低了一把量子密碼鎖。因而只要在現有網路上安裝一個小裝置，人們的通訊安全將顯得無懈可擊。就是量子通訊技術的神奇之處。
二是量子通訊是超光速通訊。研究人員發覺，雖然將兩個糾纏態亞原子粒子分隔宇宙距離，它們之間的通訊也幾乎是即刻的（0時間）。依照量子熱學理論的描述，兩個處于糾纏態的粒子無論相距多遠，都能“感知”和影響對方的狀態。研究結果表明，無論影響光子的哪些誘因，這些影響都幾乎是同時發生的。依據研究人員的估算量子通訊速度，這些影響誘因起作用的速率必需要比光束快起碼1萬倍?？梢娏孔油ㄓ嵥俾适浅馐ㄓ嵉摹Ｅc傳統光速通訊相比，量子超光速通訊具有許多人們夢寐以求的優點：量子超光速通訊的線路信噪比可以為零，因而實現了最快通訊；量子信息傳遞的過程不會為任何障礙所阻隔；量子超光速通訊完全環保，不存在任何電磁幅射污染。
三是量子通訊是超時空穿越的遠距離通訊。量子通訊屬于隱型傳輸技術，它與人類歷史上此前已有的通訊技術存在著本質性的差別。有科學實驗否認，量子隱型傳態過程中穿越大氣層的可能性，為未來基于衛星量子中繼的全球化量子通訊網奠定了可靠基礎。量子隱型傳輸就像懸疑小說中描繪的超時空穿越。量子在一個地方神秘消失，又在另一個地方頓時出現。
四是量子通訊具有超高信道容量。信道容量是指信道在噪音環境下有效傳輸信息的能力，是通信領域最基本的問題。量子信道除了可以傳輸精典信息，還可以傳輸私密信息和量子信息，每種情況對應一個信道容量。與傳統的通訊方法相比，量子通訊具有超高信道容量的顯著優勢。有專家預測，量子通訊技術可能在20―30年后對人類社會發展形成無法估量的影響，量子通訊理論研究和量子通訊實踐應用的不斷突破，充分表明量子通訊已成為21世紀通訊與信息領域發展的方向和主流?？梢哉f，量子通訊將催生量子信息時代的將至。
三、量子通訊的軍事用途廣泛
量子通訊在國防和軍事應用方面有著無與倫比的寬廣前景，可以借助量子隱型傳輸以及超大信道容量、超高通訊速度和信息高效率等特征，構建滿足軍事特殊需求的超光速軍事信息網路。1994年開始，加拿大國防中級研究計劃局旨在于用3―5年的時間推動量子通訊技術方面的研究，德軍施行了“以不加外力傳輸的形式向戰場和全球傳輸報文能力”的量子通訊計劃。
一是還能應用于通訊秘鑰生成與分發系統。在國防和軍事領域，量子通訊才能應用于通訊秘鑰生成與分發系統，向未來戰場覆蓋區域內任意兩個用戶分發量子秘鑰，構成作戰區域內機動的安全軍事通訊網路。量子技術最大特征是具有完全安全性的特點，是傳統加密通訊未能實現的。在現有的軍事通訊系統網路基礎上，可以通過天基平臺布署量子通訊秘鑰生成與分發系統，向未來戰場覆蓋區域內任意兩個用戶分發量子秘鑰，因而構成作戰區域內機動的安全軍事通訊網路。
二是才能應用于信息對抗。因為光量子密碼具有“不可破”和“竊聽可知性”，且光量子加密設備可與現今的光纖通訊設備融合。因而可以拿來改進目前軍用光網信息傳輸保密性，進而提升信息保護和信息對抗能力。量子通訊才能應用于信息對抗，改進軍用光網信息傳輸保密性，增強信息保護和信息對抗能力。
三是才能應用于深海安全通訊。才能應用于深海安全通訊，為遠洋深海安全通訊開辟嶄新途徑。岸基與深海之間的通訊仍然是世界性困局。世界各國空軍現有的短波通訊系統，除了系統龐大、造價高、抗毀性差，但是僅能實現海水下百米左右的通訊。因為量子通訊光量子隱型傳態與傳播媒質無關，這就為遠洋深海安全通訊開辟了一條嶄新的途徑。
四是才能應用于建立超光速信息網路。軍事信息網路須要大容量、高速率傳輸處理及按需共享能力。隨著量子通訊技術的研制突破和日趨成熟，可以借助量子隱型傳態以及超大信道容量、超高通訊速度和信息高效率等特性，構建滿足軍事特殊需求的超光速軍事信息網路。
量子通訊除了可用于國防等領域的局級保密通訊，還可用于涉及秘密數據和票據的聯通、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政等領域和部門，而技術又相對成熟，未來市場容量極大。
四、世界各國積極占據量子通訊制高點
量子通訊是面向未來的全新通訊方法，因為其具有嚴格意義上的傳統通訊方法所不具備的絕對信息安全傳輸特點，在國家安全、軍事、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景。因而量子通訊的研制得到各國官方及通訊研究領域的高度注重。
發展量子通訊技術的終極目標是建立區域乃至全球范圍的絕對安全的量子通訊網路體系。通過光纖實現城域量子通訊網路聯接一個中等城市內部的通訊節點、通過量子中繼實現緊鄰兩個城市之間的聯接、通過衛星與地面站之間的自由空間光子傳輸和衛星平臺的中轉實現遙遠兩個區域之間的聯接，是實現全球量子通訊最理想的路線圖。在這一路線圖的指引下，法國、美國和中國等在過去幾年中均進行了戰略性布署，投入了大量的科研資源和開發力量，進行關鍵技術攻關和實用化、工程化探求，力爭在激烈的國際競爭中搶占先機。光纖量子密碼技術目前正從點對點量子秘鑰分發的中級階段向實現多節點網路內的量子安全性方向深入發展階段，全球各地正在加緊進行量子通訊系統的實用化和工程化建設。
量子通訊技術具有極大的軍事應用價值。英國國防部已將量子通訊推向實用化，并被視為最安全的通訊方法。由英國國防部中級研究署（DARPA）支持，BBN公司（具有很強的美軍特色）技術部聯合波斯頓學院與耶魯學院共同舉辦了量子保密通訊與IP互聯網結合的三年試驗計劃。該計劃主要內容是以BBN技術部、波斯頓學院和耶魯學院作為三個節點以建立融合現行光纖通訊網、互聯網和量子光通訊的量子互聯網，并在此基礎上實現保密通訊。
在歐共體的《量子信息處理和通訊：亞洲研究現況、愿景與目標戰略報告》中給出了意大利未來兩年和六年量子信息的發展目標，比如將重點發展量子中繼和衛星量子通訊，實現1000公里量級的量子秘鑰分配。法國空間局計劃到2018年將國際空間站上的量子通訊終端與一個或多個地面站之間構建自由空間量子通訊鏈路，首次演示絕對安全的空間量子秘鑰全球分發的可行性。歐共體在2008年9月了關于量子密碼的商業藍皮書，啟動量子通訊技術標準化研究，并聯合了來自12個歐共體國家的41個伙伴小組創立了工程。
美國提出了量子信息技術常年研究戰略，計劃通過高硬度的研制投入，在5―10年內建成全省性的高速量子通訊網。德國郵政省將把量子信息確定為21世紀國家的戰略項目，法國的NICT也啟動了一個常年支持計劃。臺灣國立信息通訊研究院計劃在2020年實現量子中繼，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路。
另外，一些世界知名的公司也對量子信息技術投入了大量研制資本，介入了產業化開發量子通訊速度，比如：日本電話電報公司（AT&T）、Bell實驗室、IBM、-，西班牙，瑞典、NEC、NTT、，美國電話電報公司，美國西門子公司等。2010年10月，美國在東京展示一個由NEC、、三菱電子等公司支持建設的量子通訊網路。由此可見，小型國際企業早已實際地介入了量子通訊技術的研制和產業化。
而我國在這方面處于國際領先水平，早已實現了超過兩百公里（世界紀錄）的安全信息傳輸，實用化安全傳輸距離已達到幾十公里，量子通訊網路技術已發展成熟。中國的起步不錯，也有挺好的學術帶頭人，下一步的發展就是明晰定位的問題。一方面是注意與現有通訊的融合，要擅于借鑒現有的通訊技術；另一方面，安全性是量子通訊在實際應用中的彰顯，應在未來制定量子通訊安全性標準。
量子通訊從原理走上小范圍專用問題的實用化，是現今全世界都在努力的方向?，F在量子通訊技術的研究早已從科研階段步入試點階段，未來隨著量子通訊技術的大力發展，將向規模商用階段邁向，量子通訊的絕對保密性也決定了其在國防、金融等領域有著寬廣的應用前景。