8月1日，工業(yè)和信息化部發(fā)布三項(xiàng)量子保密通訊相關(guān)的通訊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將進(jìn)一步促進(jìn)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(guó)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(gè)字裝入一個(gè)袋子里，當(dāng)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(gè)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(gè)問題，科學(xué)家們把信息加載到單個(gè)光子的震動(dòng)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(fù)制，任何監(jiān)聽行為就會(huì)導(dǎo)致擾動(dòng)，因而可被通訊雙方察覺并進(jìn)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?yàn)樵谶h(yuǎn)距離通訊中，單個(gè)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(gè)可信中繼站，確保信息的傳輸，同時(shí)各個(gè)站點(diǎn)之間由量子秘鑰生成系統(tǒng)來世成秘鑰，對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密。這種站點(diǎn)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(shí)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(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”一起，為中國(guó)在全球率先建立出首個(gè)天地一體化廣域量子通訊網(wǎng)路雛型，為實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通訊網(wǎng)路邁出堅(jiān)實(shí)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(zhǎng)2000多公里，又通過“墨子號(hào)”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(gè)總控中心，整個(gè)通訊網(wǎng)路覆蓋了32個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中包括上海、濟(jì)南、合肥和北京4個(gè)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(yīng)用，驗(yàn)證了這條干線可以抵擋所有已知的量子黑客功擊。
科學(xué)家們還通過這條天地鏈路與法國(guó)地面站的衛(wèi)星進(jìn)行量子通訊，實(shí)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(jìn)量子通訊在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，逐漸構(gòu)建起完整的量子通訊產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國(guó)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(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院先進(jìn)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(jiǎng)獲得者）