明天中午人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，一個(gè)量子加密視頻電話從廣州打到南京，中科院教授白春禮和湖南省書(shū)記李國(guó)英成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程高清量子保密視頻通話，同時(shí)白教授在上海通過(guò)“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星與法國(guó)地面站的衛(wèi)星量子通訊，與俄羅斯科大學(xué)教授Anton進(jìn)行了世界首次洲際量子保密通訊視頻通話。
這意味著世界首列量子保密通訊干線——“京滬干線”正式開(kāi)通，結(jié)合“京滬干線”與量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”的天地鏈路，我國(guó)已建立出天地一體化廣域量子通訊網(wǎng)路雛型，洲際量子保密通訊早已成功實(shí)現(xiàn)，未來(lái)將會(huì)借此為基礎(chǔ)建設(shè)覆蓋全球的量子保密通訊網(wǎng)路。
“京滬干線”項(xiàng)目在2013年7月立項(xiàng)，由廣東省、山東省、合肥市和北京市共同建設(shè)，2016年末項(xiàng)目完成全線貫通和星地一體化對(duì)接，2017年8月末全網(wǎng)技術(shù)初驗(yàn)完成。
而在2016年8月發(fā)射升空并開(kāi)始運(yùn)行的“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星立項(xiàng)更早，在2011年12月早已立項(xiàng)，同時(shí)還建設(shè)了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個(gè)量子通訊地面站和阿里量子隱型傳態(tài)實(shí)驗(yàn)站在內(nèi)的地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，與量子衛(wèi)星共同構(gòu)成天地一體化量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。去年6月，“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星在世界上首次實(shí)現(xiàn)千公里量級(jí)的量子糾纏。
“京滬干線”實(shí)現(xiàn)了聯(lián)接南京、上海，貫串西安和蘭州全長(zhǎng)2000余公里的量子通訊骨干網(wǎng)路，通過(guò)“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星興隆地面站與“京滬干線”北京上地中繼接入點(diǎn)的聯(lián)接，打通了天地一體化廣域量子通訊的鏈路，世界上首次實(shí)現(xiàn)了洲際量子通訊則是通過(guò)“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星與法國(guó)地面站的衛(wèi)星量子通訊。
量子通訊是迄今惟一被嚴(yán)格證明無(wú)條件安全的通訊方法，量子通訊概念自1984年開(kāi)始提出，1992年后開(kāi)始得到注重、逐漸發(fā)展。美國(guó)量子通訊產(chǎn)業(yè)比中國(guó)更早的進(jìn)入實(shí)用化，從1993-2012年，歐共體量子遠(yuǎn)程傳輸距離從10千米光纖傳輸發(fā)展到143公里的隱型傳輸，從2007-2014年，歐共體開(kāi)始旨在于量子密碼通訊和量子密集編碼研究，實(shí)現(xiàn)了量子徜徉、太空和月球之間的信息傳輸，為衛(wèi)星之間以及衛(wèi)星與地面站之間進(jìn)行量子通訊提供了可能性。
日本量子密碼通訊研究在1994-2014年內(nèi)有著極其活躍態(tài)勢(shì)，從實(shí)驗(yàn)室研究到商業(yè)開(kāi)發(fā)及產(chǎn)品推出，產(chǎn)生了一條有效的紐帶，量子信息被日本列為《保持國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力》計(jì)劃的重點(diǎn)支持課題。
美國(guó)政府從2001年開(kāi)始，先后擬定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)略和量子信息通訊技術(shù)發(fā)展路線圖，采取“產(chǎn)官學(xué)”聯(lián)合攻關(guān)的方法加快研究開(kāi)發(fā)人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，進(jìn)行量子通訊的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和實(shí)用化、工程化探求。美國(guó)郵政省把量子信息確定為21世紀(jì)的國(guó)家戰(zhàn)略項(xiàng)目，專門(mén)制定了跨徑10年的中長(zhǎng)期定向研究目標(biāo)。去年7月，美國(guó)信息通訊研究機(jī)構(gòu)宣布首次用超大型衛(wèi)星成功進(jìn)行了量子通訊實(shí)驗(yàn)。
量子通訊中量子在通訊過(guò)程中僅起到加密作用。打個(gè)比方，上海要發(fā)送情報(bào)給北京，于是派了一個(gè)信使乘客機(jī)過(guò)去。這個(gè)信使從一盒麻將里隨機(jī)抽取了一部份撲克帶在臉上。等信使到了北京，之后聯(lián)系上海說(shuō)“我到了，請(qǐng)發(fā)信息過(guò)來(lái)吧”，于是上海一方用那盒麻將里剩下的撲克做秘鑰把情報(bào)加密，發(fā)送過(guò)去。
在信使查看撲克前，誰(shuí)也不曉得紙的狀態(tài)，但當(dāng)他一打開(kāi)撲克，他同時(shí)也就曉得了上海這邊撲克的內(nèi)容，也就是秘鑰。這樣情報(bào)接收便捷可以揭秘收到的信息，獲得情報(bào)。在這個(gè)過(guò)程中，假如有第三方進(jìn)行破壞，例如在半道奪走信使的麻將牌（秘鑰），或則對(duì)通訊進(jìn)行偵聽(tīng)，他都未能得到情報(bào)的內(nèi)容。整個(gè)通訊過(guò)程中并不存在頓時(shí)（超光速）傳輸，也不存在一方撩動(dòng)某個(gè)東西另一方也會(huì)跟隨變化這些事情。實(shí)現(xiàn)量子通訊的難點(diǎn)僅僅在于信使的傳遞。
量子通信的理論基礎(chǔ)在于量子不可克隆原理，這個(gè)原理從根本上保證了量子通信信道是難以被監(jiān)聽(tīng)的：通信雙方通過(guò)公開(kāi)地交換一些檢測(cè)信息，就好比是你用大揚(yáng)聲器告訴另一個(gè)人秘密，通知過(guò)程中，你就可以曉得是否有人在監(jiān)聽(tīng)。你才會(huì)發(fā)覺(jué)你的通訊是否是安全的。
上世紀(jì)90年代以來(lái)，以通訊、計(jì)算機(jī)及軟件產(chǎn)業(yè)為主的信息產(chǎn)業(yè)憑著其驚人的下降速率成為現(xiàn)今世界上最重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，而量子通訊是新一代信息技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性方向。量子通訊在軍事、國(guó)防、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價(jià)值和前景，除了可用于軍事、國(guó)防等領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)保密通訊，還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)、票據(jù)的政府、電信、銀行等領(lǐng)域和部門(mén)。
量子通訊和量子信息研究涉及領(lǐng)域?qū)拸V，有著非常遠(yuǎn)大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景，早已成為諸多國(guó)家未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新的重要契機(jī)及堅(jiān)盾。量子通訊既可民用，也可軍用，假如同衛(wèi)星裝置統(tǒng)一匹配，其應(yīng)用領(lǐng)域都會(huì)更廣、更多、更深。
我國(guó)未來(lái)也將以“京滬干線”為基礎(chǔ)，促使量子通訊在金融、政務(wù)、國(guó)防、電子信息等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。后期，將繼續(xù)啟動(dòng)量子保密通訊骨干網(wǎng)二期工程，建設(shè)“武合干線”、“滬杭干線”等，開(kāi)拓阿爾巴尼亞、伊朗等海外市場(chǎng)，建設(shè)城域網(wǎng)工程項(xiàng)目，最終產(chǎn)生多橫多縱、天地一體的全球化量子通訊基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建完整的量子通訊產(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)。