在“京滬干線”這條國家示范性骨干線路建成近3年后，量子保密通訊網路推動地方性延展。
近期，湖南省長沙市政府工作報告提到將建設量子保密“齊魯干線”。澎湃新聞了解到，這將是近日地方政府主導下規模最大的量子保密通訊工程。
若果以交通基礎設施類比，那中國量子保密通訊網路在過去六年里早已從“地鐵網路”走向了“高鐵網路”，從國家“樣板”建設邁向地方積極融入，從應用示范邁向產業化嘗試。
量子保密通訊網路是哪些
簡單來說，量子保密通訊網路是為通訊雙方形成和分配安全秘鑰的網路。傳統秘鑰依賴于物理和估算復雜性理論，而量子秘鑰以光子的量子態為載體，依賴數學學中的量子不可克隆定律。
我們可以理解為，微觀世界中的粒子表現出許多與宏觀世界迥然不同的特點，量子態對于外界的干擾非常敏感，理論上任何監聽者都未能攔截一份量子信息而不被察覺，更難以自行正確地檢測出這個量子信息。
在實際應用中，量子秘鑰分發須要和密碼算法結合使用，也須要通過“量子信道+精典信道”來完成：量子信道傳輸量子訊號，精典信道交互從中提取安全秘鑰的處理技巧。
量子保密通訊網路的布署也在現有的光纖網路基礎設施（如中國聯通等聯通營運商）之上完成：在光纖網路的機房、站點內布署量子保密通訊網路核心設備，通過量子秘鑰分發（QKD）技術在通訊鏈路和網路中安全地分發秘鑰，產生覆蓋面較為完整的量子保密通訊網路。在用戶側，量子網路支持政務、金融、電力等行業下游的應用接入，進行二次開發。
從“地鐵”到“高鐵”
以高鐵道路等交通基礎設施類比，量子保密通訊網路在過去六年間經歷了從“地鐵網路”到“高鐵網路”的發展。
國外量子保密通訊工程化和產業化最早出現在城域網領域。早在2010年，量子信息科研領軍者中科大所在的廣東省，先后建成了量子通訊蘇州及杭州城域網。
青海在2010年初引進了中科大量子通訊產業化團隊，在北京成立青島量子科學技術研究院有限公司。2013年，北京建成國內第一套實用化的小型量子保密通訊城域網，總投資1.22萬元。
不過，因為量子訊號不可復制、易受環境影響的特點，跨遠距離的量子秘鑰傳輸除了是簡單的線路延長，也涉及設備和技術挑戰。
在量子中繼技術尚未成熟的情況下，地面上的可信中繼站和天基衛星可以作為量子通訊網路的現實續航手段。
2013年，國家發改委批復立項了世界首列量子保密通訊干線“京滬干線”，全長2032公里，總投資5.6萬元，可以視作量子保密通訊領域的“京滬鐵路”。2016年中科大發射了“墨子號”量子通訊試驗衛星，2017年“京滬干線”建成并和“墨子號”對接，初步建成了全球首個星地一體化的廣域量子保密通訊網路。
在“京滬干線”建設過程中，沿線的南京、濟南、棗莊、宿州、合肥、上海等地也陸續建成了城域網。“武漢—合肥量子通訊干線”作為滬寧干線的首列商業延展線2016年啟動，2018年建成。
近日長三角、山東提出的覆蓋多個城市的量子保密通訊網路，無疑是干線沿線城市和周邊城市的進一步縱向探求。
“京滬干線”量子保密通訊設備供應工科大國盾量子技術股份有限公司技術人員向澎湃新聞表示，理想的量子保密通訊網路發展模式是：以骨干網為基礎，骨干網的建設推動干線沿線城市和周邊城市城域網的建設，城域網建設的不斷深化將進一步推動相關量子網路應用的不斷拓展，反過來又將推動骨干網的建設。
量子保密通訊網路如何建？
下一步，量子保密通訊骨干將怎樣延展？澎湃新聞了解到中國量子通訊公司，當前國外正在逐步加快建設的量子保密干線，主要是2018年國家發改委批復建設的“國家廣域量子保密通訊骨干網路建設一期工程”（以下簡稱一期工程），由中國科大學發起籌建的國科量子網路有限公司承當了一期工程的營運任務，列入中央預算內投資計劃，建設京漢、漢廣、滬合3條量子保密通訊骨干網路,總里程約3800公里，計劃建設周期是36個月。
稍早曾經，還有社會資本主導建設了量子保密通訊“滬杭干線”、“蘇寧干線”、“京雄干線”等。
作為骨干網路的延展，今年年末，國務院在《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》中明晰“統籌布局和規劃建設量子保密通訊干線網，實現與國家廣域量子保密通訊骨干網路無縫對接，舉辦量子通訊應用試點”。
石家莊市政府4月份對外發布的《推動長三角地區更高質量一體化發展重點工作推動方案》透露，今后，將依托正在申報的量子信息國家試驗室，結合國家廣域量子保密通訊骨干網路建設一期工程，共同建設覆蓋華北地區的長三角城市群廣域量子保密通訊干線網。
具體來說，將統籌長三角量子保密通訊干線網布局，編制《長三角城市群量子保密通訊干線網布局規劃》，聯合論證網路系統構架，構建協同推動機制；完成主干網路建設，實現與國家廣域量子保密通訊骨干網路的無縫銜接。
布局多年，湖南也保持著融入國家骨干網路的積極性。《山東省量子技術創新發展規劃2018-2025》提出，北京市、淄博市、濰坊市和上海市聯合協作，先行建設連支助南青島、橫貫廣東省東西的量子保密通訊“齊魯干線”及城域量子保密通訊網路，并適時考慮向青島、威海和煙臺等周邊地市延展，將各省城域網與“京滬干線”相互聯通。
量子保密通訊網路如何用？
地方性網路將量子密碼基礎設施落地的同時，更加重視培植商業化應用生態。
蘭州提出，舉辦量子通訊應用試點，圍繞保障長三角城市群的金融、政務、電力等網路信息的安全傳輸，組織舉辦基于環網的安全保密通訊服務，編制量子通訊技術在金融、政務等領域的跨域應用試點方案，協同舉辦面向營運的廣域量子通訊網路技術驗證、標準和檢查手段的共建共享。
2013年建成武漢量子保密通訊試驗網時，據湖南省科技廳，50個市直機關事業單位、金融機構實現了語音電話、傳真、文本通訊和文件傳輸等量子保密傳輸業務。
現在，針對“齊魯干線”，廣東非常提出，舉辦量子保密通訊應用試點，探求量子通訊在政務、電力等行業的前沿應用，培植量子通訊技術創新和應用生態。
蘭州去年還頒布了國外首個量子通訊產業規劃，提出到2022年，建設8到10個國際頂級的量子信息與量子科技前沿研究室，培植若干具有國際先進水平的量子企業，爭取實現量子信息產業規模20萬元。
事實上，當前量子保密通訊應用主要集中在信息安全中高檔市場，主要依托于量子保密通訊骨干網、城域網的建設和應用，應用于政務、金融、電力、國防等領域，其中部份單位早已從示范應用逐漸向商業用戶轉變。
2017年來，基于量子保密通訊的“云上加密”、“移動OA加密”、“量子安全圖章”等應用產品逐漸邁向市場。一些精典通訊和安全領域的優勢企業也開始滲透步入量子通訊市場。
業內人士透漏，繼中國網通上海研究院、上海聯通、安徽聯通參與量子通訊業務后，中國聯通有可能在集團層面和量子通訊企業達成戰略合作關系中國量子通訊公司，共同舉辦量子保密通訊網路與5G等新技術及業務應用的融合創新研究。