8月1日，工業(yè)和信息化部發(fā)布三項量子保密通訊相關(guān)的通訊行業(yè)標準，將進一步促進量子保密通訊網(wǎng)路及有關(guān)設(shè)備的成熟發(fā)展，鞏固我國在量子保密通訊領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。
過去，我們秘密傳遞一句話，可以把這句話中的每一個字裝入一個袋子里，當接收者按次序收到并打開袋子后就可得知完整的一句話。而且，竊密者可以通過取出袋子悄悄閱讀袋子里的內(nèi)容，再放回來或則制造一個同樣的袋子來替換信息，而信息接收方卻不知信息已被泄露甚至被替換。
為了解決這個問題，科學家們把信息加載到單個光子的震動方向上。單光子是能量最小的組成單元，不可再被分割，并根據(jù)量子不可克隆定理，其狀態(tài)也難以被精確復制，任何監(jiān)聽行為就會導致擾動，因而可被通訊雙方察覺并進行規(guī)避京滬保密量子通訊研發(fā)的股票，這就決定了量子保密通訊是無條件、安全的。也正因這么，量子通訊被看作目前最為安全的信息傳輸手段之一。
因為在遠距離通訊中，單個光子很容易被光纖吸收或散射，所以每隔一段距離就要建設(shè)一個可信中繼站，確保信息的傳輸，同時各個站點之間由量子秘鑰生成系統(tǒng)來世成秘鑰，對傳輸?shù)男畔⑦M行加密。這種站點之間的秘鑰不斷傳輸，就構(gòu)成了整條量子保密通訊干線。作為世界上首列量子保密通訊干線——量子保密通訊滬寧干線的總控中心，從2014年開始建設(shè)，突破高速量子秘鑰分發(fā)、可信中繼傳輸、大規(guī)模量子網(wǎng)路管控監(jiān)控等系列工程化實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)，主要承載重要信息的保密傳輸。
2017年9月京滬保密量子通訊研發(fā)的股票，量子保密通訊滬寧干線即將開通，它和2016年8月發(fā)射成功的世界上首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”一起，為中國在全球率先建立出首個天地一體化廣域量子通訊網(wǎng)路雛型，為實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通訊網(wǎng)路邁出堅實的一步。
在這條天地鏈路上，量子保密通訊滬寧干線覆蓋的面積從上海到南京，光纖總長2000多公里，又通過“墨子號”衛(wèi)星連到西安，橫越2600多公里，被稱為“跨越4600公里的天地一體化量子通訊網(wǎng)路”。在這個總控中心，整個通訊網(wǎng)路覆蓋了32個節(jié)點，其中包括上海、濟南、合肥和北京4個量子城域網(wǎng)，目前已開始為金融、電力、政務(wù)等行業(yè)的150多家用戶提供保密通訊服務(wù)。這種應用，驗證了這條干線可以抵擋所有已知的量子黑客功擊。
科學家們還通過這條天地鏈路與法國地面站的衛(wèi)星進行量子通訊，實現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通訊。
未來，量子保密通訊滬寧干線將促進量子通訊在更多領(lǐng)域的應用，逐漸構(gòu)建起完整的量子通訊產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)，最終建立基于量子通訊安全保障的量子互聯(lián)網(wǎng)。
（作者系中國科學技術(shù)學院先進技術(shù)研究院行政管理專員，第九屆全省科普講解比賽二等獎獲得者）