在國際聯通聯盟(ITU)和ISO等國際組織促使量子通訊發展過程中,量子秘鑰分發網路國際標準是以國盾量子、國科量子、華為、中興為代表的中國企業牽頭參與制訂的,其中3項國際標準在去年末獲得通過。
在量子通訊產業化方面,我國已建成“一主多地”的量子通訊廣域網。“京滬干線”是我國在2013年前瞻布署建設的世界首列遠距離量子保密通訊網路,全長1979公里,于2017年建成,證明了廣域量子保密通訊技術實際應用的條件已然成熟。《》雜志審稿人評價稱,這是月球上最大、最先進的量子秘鑰分發網路,是量子通訊“巨大的工程性成就”。
集成的天地一體化量子通訊網路圖解(來源:)
好多人喜歡把中國在量子通訊領域的領先,說成是彎道會車。但實際上,量子通訊技術更是“換道會車”:歐美等在精典密碼和估算能力上已經遙遙領先,憑著領先優勢獲得巨大的情報利益。與其在精典密碼等外國領先的“賽道”上苦苦追趕,不如走出一條中國特色的“量子安全”道路。
而量子通訊的出現,徹底改變了原先中國的“追趕”局勢。一方面,傳統加密系統將隨著量子計算機的出現顯得脆弱,必須推進布局以避免未來溯源揭秘。具體來說,傳統的保密通訊技術基于物理算法,技術標準體系完善,但其廣泛使用的私鑰密碼所依賴的因子分解和離散對數問題,將在高算力的問世下顯得脆弱。
另一方面,因為技術差別,量子通訊難以被監聽。因為單光子不可分割,監聽者難以獲取完整的秘鑰,但是因為量子“測不準”原理,一旦監聽者對光訊號施行檢測都會改變光子的量子態,因而令通訊雙方的秘鑰比對不一致,監聽都會被發覺。
從這個角度上說,量子通訊領域的領先,也是中國實現“量子霸權”的關鍵一步。
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從量子通訊產業化,
看行業新舊動能轉換
向前回看,新興技術從實驗室邁向市場的公路必然不會一蹴而就。任何一項新興技術的應用,大都伴隨著指責。
這么,我們應當怎樣看待承載量子通訊產業化重擔的國盾量子呢?
歷史經驗告訴我們,科技最終都是為經濟服務的。正如布萊恩·萊塞在《技術的本質》一書中所寫道的,經濟就是技術的一種抒發。
某種程度上說,商業前景才是一項科技進步的真正驅動誘因。從這個角度看,作為中科大產業化轉化團隊,國盾量子于量子通訊領域的最大意義也正在于此:完成從純粹的科研推進到市場推進的行業新舊動能轉換。
如今好多人提到半導體,說的最多的是仙童,而不是第一個造出晶體管的貝爾實驗室。好多人甚至覺得仙童成立的1957年,才是集成電路的開始。
為何仙童如此重要?緣由很簡單,仙童完成了硅晶體管的生產,并告訴市場用這些廉價而強悍的新晶體,將會使消費產品和電器顯得十分廉價,甚至以更強悍的新產品替代它們會比維修它們更實惠。
更重要的是,仙童通過市場向更多人闡明了半導體的未來,吸引越來越多優秀人才步入這個行業。這也是后來人們為何會說:
“仙童半導體公司如同成熟的蒲公英,你一吹它,這些創業精神的種子就隨風到處飄動了”。
固然,量子通訊不是半導體,但同樣作為新興技術,產業化于行業的意義卻大致相同。在產業化過程中,行業標準被確立,是產品大規模應用的前提。產業鏈的成熟,帶來投入產出比提升,也將進一步促進行業發展。
根據的技術成熟度曲線,量子通訊還遠沒有達到成熟階段,行業一直處在商業化初期。
但這也不難理解。究其緣由,一方面新興技術找尋商業化場景本就須要時間。在這個過程中,技術本身也須要隨著場景變化不斷調整。過去幾年,人工智能不也在找尋應用場景,最終才找到視覺辨識等核心場景。
另一方面,雖說中國在量子通訊領域有所突破,但在場景中應用一直須要硬件產品進行落地,須要相關標準和規范體系逐漸建立和發展。
但對任何一個新興技術的商業化問題,都應當以終局思維和動態視角去看待。從這個角度上說,過去幾年新能源車輛的崛起,無疑給了我們一個觀察新興技術邁向產業化的極佳視角。
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新能源車輛啟示錄
當下,新能源車輛是資本市場最受關注的機會。但人們忽略的是,在新能源車輛崛起背后,是鋰電池技術的跨越式發展。
過去六年,鋰電池生產大發展的同時,其價位增加了85%之多,最終促使電動車輛和能源存儲等相關產業,史上第一次具備了商業可行性。CNBC刊文強調,在人類社會逐步甩掉化石燃料依賴的進程當中,電瓶技術飾演了關鍵性的角色,而在未來六年里,其地位還將日漸重要。
伴隨著鋰電池技術的突破,新能源車輛開始爆發式下降。這為我們闡明了一個新興技術滲透的規律,即非線性下降。絕大部份人的預測都是后者如右圖A,而真實的情況更接近于B。
好多人沒有意識到,好多新技術滲透碰到困難,常常不是技術方向或則做法有問題,而是需求端對新技術并未有太多感知,嘗試意愿有限。
當技術進步抵達一個點時,或則在某個極端情況下,這些情況就會發生改變,加速業務場景的遷徙。新技術的價值也會逐步被終端感知,從而促進新技術的進一步滲透。
某種程度上說,量子通訊產業也會復制這一路徑。而站在當下,中國的量子通訊產業其實也將迎來從量變到質變的關鍵節點。
首先,中國具備大規模施行量子通訊的基礎。實現量子安全主要有兩種技術路線,一種是依賴于估算復雜度的抗量子估算密碼(PQC),另一種是以量子化學原理為依托的量子密碼,最具代表性的是量子秘鑰分發(QKD)。
前者實現量子安全的方法,是在光纖網路中改裝量子設備,把它升級成量子通訊的網路。而中國恰恰擁有世界上最好的光纖資源,這也為其大規模施行量子通訊提供了底泥。
其次,隨著大型產品的突破和通訊大鱷的入局,國外外相關標準的制訂,也為量子通訊低成本產業化帶來可能。高速率、遠距離、集成化、低成本的量子保密通訊技術,是目前的業界共識。
例如說,國盾量子仍然在旨在于產品的大型化、國產化和芯片化,促進量子保密通訊技術和現代信息安全技術、經典通訊技術融合,增加量子保密通訊的使用成本和布署難度。
今年,國盾量子在保證產品性能不變的情況下,將QKD設備的容積縮小了四分之三。據悉,公司還聯合中國農大,完成了量子衛星地面站裝置的大型化,將地面站重量從十幾噸降到百公斤以下,才能精確地捕捉和跟瞄量子衛星。
拉長周期看,大型化產品的推出,才能進一步極大豐富量子通訊的應用場景,提高量子信息滲透的速率。繼中國網通宣布探求“量子安全通話”后,不久前中國電信也宣布完成了“量子通訊+區塊鏈”應用測試驗證。
從更大維度看,信息安全本身是一個剛需、龐大的市場。目前,量子通訊技術主要用于在黨政軍系統構建量子保密通訊網,常年來看有望推動量子互聯網的革命,出現量子物聯網、量子云估算等先進形態。按照美國富士通的預測:隨著量子計算機的發展,僅僅是QKD這一種技術,其市場規模能夠在10年內下降到120億港元。
巨大的市場需求,意味著量子通訊一旦找到適宜場景,而且有標準化產品相應匹配量子通訊儲存量子通訊儲存,商業化空間會馬上打開。
從這個角度看,量子通訊也未必不能復制新能源車輛的故事。
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