“你好！”9月29日，從中國發出的一聲道謝，通過量子保密“京滬干線”，又經過“墨子號”衛星，跨越了半個月球來到瑞士。這是歷史上首次洲際量子保密通訊，通話內容經過量子加密后難以破解。
一次簡略的通話，留下濃墨工筆的一筆。這么長距離、實用化的量子保密通訊，意味著覆蓋全球的量子通訊網路已離我們越來越近，中國在迎接“第二次量子革命”中走在了前列。
量子“天地對接”：保密通訊突破千公里級
29日早晨，中國科大學教授白春禮與法國科大學教授安東·塞林格通過量子保密通訊網路進行了一次視頻通話。
此次通話使用的量子秘鑰，訊號是這樣“走”的：先通過“京滬干線”北京控制中心與“墨子號”衛星興隆地面站的聯接，打通天地一體化廣域量子通訊的鏈路，之后通過“墨子號”與法國地面站的衛星量子通訊，來到7000多公里以外的亞洲。
稍早之前，白春禮見證了“京滬干線”正式開通，并用量子加密視頻大會系統分別與西安、濟南、上海、新疆等地成功通話。
“京滬干線”是一條聯接天津、上海，貫串南京和鎮江的量子通訊骨干網路，全長2000余公里，可滿足上萬名用戶的秘鑰分發業務需求。通過這條線路，交通建行、工商建行、阿里巴巴集團也實現了滬寧異地數據的量子加密傳輸等應用。
從百公里級的實驗，到千公里級的實際應用，中科院量子信息與量子科技創新研究院研究團隊不斷取得突破，先后攻破了高速量子秘鑰分發、高速高效率單光子偵測、可信中繼傳輸和大規模量子網路管控等關鍵技術困局。
“能夠進行如此長距離、多節點的量子保密通訊，尤其是美國節點并非由我們建設，說明‘天地一體’量子通訊網路是穩定、兼容的，可以實用化。”“京滬干線”項目首席科學家潘建偉教授說。
信息不再“裸奔”：數據加密實現質的飛越
網購時有沒有想過，交易信息真的安全嗎？這種信息都經過加密，但并非不可破解。
通過“京滬干線”把建行的一筆錢從北京匯款到上海——這是現場演示的量子保密通訊一個實際應用。“京滬干線”項目工程總師陳宇翱說人類首次實現量子通訊，因為量子具有“不可分割”“測不準”“不可克隆”等特點，量子保密通訊在原理上是絕對安全、不可破解的。
科學家這樣解釋：首先，因為“不可分割”，監聽者難以分割出半個量子進行檢測；其次，檢測必然會改變量子的狀態，監聽者也不能截取量子以后，去檢測它的狀態，由于這樣監聽行為會曝露；第三，未知的量子態未能被精確復制，監聽者雖然截取了量子，也不能精準復制量子狀態來竊聽，得到的只能是“偽碼”。
這項技術并不局限于實驗室里。我國早已率先將量子通訊帶到了日常生活中，讓以量子秘鑰通訊終端設備、全通光交換、網絡路由設備為核心的量子信息安全系統，為涉密信息“保駕護航”。
“基于量子秘鑰分發的保密通訊在我國實用化比較早，早已有了一批應用量子秘鑰的商用加密通訊產品，包括量子U盾等。”科大國盾量子技術股份有限公司總裁趙勇說，未來一三年，量子秘鑰分發設備有望發布國家標準。
交大國盾承當了這次洲際量子通訊的部份關鍵設備研發。事實上，“京滬干線”培育了量子通訊的制造業和服務業，多數基礎設備都是由中國企業自主研制和制造的。
不過，趙勇也表示，想要規模應用量子通訊，還須要技術不斷突破，解決耗損導致的速度增長和距離受限等問題，突破的方向包括提升發光頻度、提高偵測效率以及各類新技術。
顛覆式創新：“第二次量子革命”搶占前沿
在20世紀，“量子革命”孕育出激光、半導體、核能等技術，發展出光通訊、電子計算機、手機、互聯網等改變人類文明進程的重大應用。步入新世紀，以“量子調控”為特點的“第二次量子革命”拉開帷幕。
在新的征程中，中國正領跑。
成功發射全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，成功研制世界上第一臺趕超初期精典計算機的光量子計算機，成功實現千公里量子糾纏分發、星地量子秘鑰分發和地星量子隱型傳態……去年以來，我國科學家在量子科研領域連續獲得世界級突破。
一系列“顛覆式創新”將被催生。跨越歐亞臺灣的量子通話，展示著廣域量子通訊應用的雛型。據了解，國外多家建行與期貨機構已開始進行同城數據備份、加密傳輸、網上建行加密、異地災備及視頻大會等量子保密傳輸的示范應用。
日本、歐盟紛紛制訂施行新的國家量子科學發展計劃，俄羅斯也正在進行量子通訊衛星實驗。占據“第二次量子革命”制高點的國際競爭日趨激烈。
對于量申時代的科研與應用，我國科學家有著清晰的路線圖：通過量子通訊研究，從初步實現遠程量子通訊網，到實現多橫多縱的全球量子通訊網路；通過量子估算研究，為大規模估算困局提供解決方案，實現大數據時代的信息有效挖掘；通過量子精密檢測研究，實現新一代定位導航、激光制導、水下定位、醫學檢查等。
“在新一輪的科研比拼中人類首次實現量子通訊，我們的科研工作者將以時不我待的精神，堅苦拼搏、勇攀高峰。”白春禮說。