關(guān)鍵字：量子通訊網(wǎng)路建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)
摘要：“用量子技術(shù)保護(hù)每一個(gè)比特。”這句話簡(jiǎn)練明了地展示了量子通訊技術(shù)被賦于的職責(zé)。量子通訊作為從化學(xué)機(jī)制上實(shí)現(xiàn)無條件安全的信息傳輸?shù)男滦屯ㄓ嵎椒ǎ殉蔀槿蛐畔⑼ㄓ嵭袠I(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。
“用量子技術(shù)保護(hù)每一個(gè)比特。”這句話簡(jiǎn)練明了地展示了量子通訊技術(shù)被賦于的職責(zé)。量子通訊作為從化學(xué)機(jī)制上實(shí)現(xiàn)無條件安全的信息傳輸?shù)男滦屯ㄓ嵎椒ǎ殉蔀槿蛐畔⑼ㄓ嵭袠I(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。從2005年實(shí)現(xiàn)13公里自由空間量子秘鑰和糾纏分發(fā)，到今年8月全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”成功升空，再到今年12月全球最長(zhǎng)的量子保密通訊“京滬干線”全線貫通，十余年間，從無到有、從弱到強(qiáng)，我國(guó)量子通訊技術(shù)已躍居全球領(lǐng)先地位，吸引了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。日本《自然》雜志在專門報(bào)導(dǎo)我國(guó)量子通訊研究成果的新聞特稿手指出：“在量子通訊領(lǐng)域，中國(guó)用了不到六年的時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國(guó)家發(fā)展成為現(xiàn)今的世界勁旅，將領(lǐng)先于歐美。”
與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)化也不斷取得突破。目前，在國(guó)家的大力支持下，我國(guó)早已培植出旨在于建立星地廣域量子保密通訊骨干網(wǎng)路、搭建量子安全服務(wù)能力使能和開放平臺(tái)，促進(jìn)量子技術(shù)在軍民融合、政務(wù)、金融、能源及5G等新興ICT領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用的國(guó)科量子通訊網(wǎng)路有限公司，以及中國(guó)最大的量子通訊設(shè)備制造商和量子信息系統(tǒng)服務(wù)提供工科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司。隨著行業(yè)應(yīng)用的深入發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)不斷建立、枝繁葉茂，正推動(dòng)著全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
升至國(guó)家戰(zhàn)略層面
技術(shù)研制獨(dú)占鰲頭
“以量子秘鑰分發(fā)為核心的量子通訊，才能提升用戶現(xiàn)有網(wǎng)路傳輸鏈路安全等級(jí)，是廣泛認(rèn)可的可持續(xù)發(fā)展的安全通訊方案。”國(guó)科量子通訊網(wǎng)路有限公司總工裁王完善向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示。
當(dāng)前，網(wǎng)路信息安全形勢(shì)漸趨復(fù)雜，量子通訊作為從化學(xué)機(jī)制上實(shí)現(xiàn)無條件安全的信息傳輸?shù)男滦屯ㄓ嵎椒ǎ瑢?duì)于我國(guó)占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)、保障網(wǎng)路與信息安全具有重要意義。目前，量子通訊已上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要明晰要求在信息網(wǎng)路等領(lǐng)域強(qiáng)化前瞻布局，著重構(gòu)建量子通訊和泛在安全物聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建未來發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出“持續(xù)推進(jìn)量子秘鑰技術(shù)應(yīng)用”。《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》、《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》等新政中均明晰要求加快量子通訊建設(shè)。
令國(guó)人自豪的是，我國(guó)在量子通訊技術(shù)研制方面目前飾演著全球“領(lǐng)跑者”的角色。“在量子通訊領(lǐng)域，我國(guó)技術(shù)研制實(shí)力已處于全球首位，這主要得益于三個(gè)方面：一是國(guó)家大力支持，二是自主創(chuàng)新，三是需求牽引。”科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司總裁趙勇在接受記者專訪時(shí)表示，“當(dāng)初，我國(guó)從事量子通訊研究時(shí)堪稱是‘無人區(qū)’，美國(guó)并沒有成熟案例可以參照，我國(guó)量子通訊技術(shù)經(jīng)過學(xué)術(shù)界十余年努力，已在核心技術(shù)方面取得了舉世矚目的成就，同時(shí)在‘技術(shù)+產(chǎn)業(yè)’雙輪驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)化水平也在不斷提高。”
在中國(guó)科大學(xué)、國(guó)家發(fā)改委、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委等部門的支持下，我國(guó)在量子通訊領(lǐng)域早已產(chǎn)生了很強(qiáng)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)儲(chǔ)備。尤其是“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星早已于去年8月提早完成了預(yù)先設(shè)定的三大科學(xué)目標(biāo)(千公里級(jí)量子糾纏分發(fā)、星地高速量子秘鑰分發(fā)、地星量子隱型傳態(tài))量子通訊設(shè)備，相關(guān)科研成果相繼發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》和《自然》上。非常是2017年6月16日，《科學(xué)》雜志以封面論文方式發(fā)表了量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地單向量子糾纏分發(fā)的相關(guān)工作成果。《科學(xué)》雜志幾位審稿人贊揚(yáng)該成果是“兼具潛在實(shí)際現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和基礎(chǔ)科學(xué)研究重要性的重大技術(shù)突破”，并斷定“定將在學(xué)術(shù)界和廣大的社會(huì)公眾中形成極其巨大影響”。日本《新科學(xué)人》等刊物覺得這是一個(gè)重要的里程碑，標(biāo)志量子互聯(lián)網(wǎng)成功邁出第一步。
網(wǎng)路建設(shè)駛向“快車道”
組網(wǎng)水平全球領(lǐng)先
信息網(wǎng)路是國(guó)家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，云估算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等新型業(yè)務(wù)模式的快速發(fā)展和下一代信息網(wǎng)路技術(shù)的演變，對(duì)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量與安全要求越來越高。在以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)正式達(dá)到化學(xué)極限的背景下，基于量子熱學(xué)原理的量子通訊技術(shù)才能即時(shí)發(fā)覺竊聽，實(shí)現(xiàn)高安全的加密通訊服務(wù)，成為主要發(fā)達(dá)國(guó)家在信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn)。
“當(dāng)前，全球正在推動(dòng)布署遠(yuǎn)距離量子通訊網(wǎng)路，而我國(guó)在量子保密通訊網(wǎng)路建設(shè)方面處于全球領(lǐng)先地位。”王完善向記者表示。
據(jù)介紹，“量子保密通訊‘京滬干線’技術(shù)驗(yàn)證及應(yīng)用示范項(xiàng)目”開工建設(shè)。干線全長(zhǎng)2000余公里，聯(lián)接天津、上海，貫串北京、合肥等地，在2016年12月末貫通以后，與2016年8月16日發(fā)射升空的“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功對(duì)接，標(biāo)志著全球首個(gè)星地一體廣域量子保密通訊網(wǎng)路雛型初步構(gòu)建，成功保持了我國(guó)量子通訊技術(shù)實(shí)用化的國(guó)際領(lǐng)先地位。
記者了解到，“京滬干線”已于2017年8月30日通過總技術(shù)初驗(yàn)。“京滬干線”的建成，表明我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)了基于可信中繼方案的遠(yuǎn)距離量子安全秘鑰分發(fā)，驗(yàn)證了基于異或中繼方案的多節(jié)點(diǎn)量子秘鑰安全中繼技術(shù)、遠(yuǎn)距離量子保密通訊產(chǎn)品的可靠性、大規(guī)模量子保密通訊網(wǎng)路的管理能力，檢驗(yàn)并提高了量子保密通信設(shè)備的成熟度與穩(wěn)定性，促使了量子秘鑰中繼設(shè)備、光量子交換機(jī)、波分復(fù)用等各類信道產(chǎn)品的開發(fā)和制造。與美國(guó)其他廠商相比，產(chǎn)品愈發(fā)豐富，在成立多節(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)和小型干線網(wǎng)路方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
自我國(guó)量子保密通訊“京滬干線”實(shí)施以來，主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在量子通訊領(lǐng)域推進(jìn)戰(zhàn)略布署量子通訊設(shè)備，非常是日本布署了為微軟、微軟、亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)大鱷數(shù)據(jù)中心之間的通訊提供量子安全保障服務(wù)的環(huán)美萬公里量子保密通訊骨干網(wǎng)路，歐共體布署了由量子技術(shù)旗艦計(jì)劃支持，并計(jì)劃在2030年前建成的泛歐量子安全互聯(lián)網(wǎng)，美國(guó)布署了由科學(xué)信息通信和未來規(guī)劃部(MSIP)捐助、SK聯(lián)通牽頭并計(jì)劃在2020年建成的日本國(guó)家量子保密通訊網(wǎng)路。
行業(yè)應(yīng)用多點(diǎn)開花
“量子+”做大產(chǎn)業(yè)生態(tài)
當(dāng)一個(gè)新技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，產(chǎn)業(yè)化無疑是壯大其生命力的必經(jīng)之路，我國(guó)量子通訊未曾停止產(chǎn)業(yè)化腳步，除了在量子通訊核心技術(shù)及關(guān)鍵元件生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)布署方面取得了一系列出世矚目的成就，在應(yīng)用方面也在與時(shí)俱進(jìn)。
事實(shí)上，量子通訊的研究很早存在，之所以在這幾年導(dǎo)致廣泛關(guān)注是由于量子衛(wèi)星發(fā)射、京滬干線的開通以及量子通訊許多示范應(yīng)用下來，掃清了量子大規(guī)模應(yīng)用的障礙，讓你們看見了寬廣的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的前景和更多的可能性。
在聽到更多應(yīng)用場(chǎng)景的可能性的同時(shí)，這三年關(guān)于量子通訊也有不少的指責(zé)聲，指責(zé)聲甚至來自許多通訊領(lǐng)域的著名專家。趙勇表示，每一個(gè)新生事物誕生，每一個(gè)新生產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的時(shí)侯，一定會(huì)伴隨著各類指責(zé)的，面對(duì)指責(zé)聲，首先是歡迎指責(zé)，其次面對(duì)指責(zé)最好的回應(yīng)形式是掏出應(yīng)拿來，讓你們看見真真實(shí)實(shí)的應(yīng)用療效，但是指責(zé)才能造成你們更多的探求，讓設(shè)備和應(yīng)用顯得更建立。
“我們要打開應(yīng)用的閘門，要將量子通訊與更多的ICT系統(tǒng)和應(yīng)用結(jié)合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，讓量子通訊才能拓展并服務(wù)于更多的行業(yè)和領(lǐng)域。”王完善向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示。
據(jù)介紹，目前，依托于“京滬干線”及沿線城域網(wǎng)，我國(guó)早已具備了為多行業(yè)、多領(lǐng)域提供量子保密應(yīng)用服務(wù)的能力。量子通訊在金融領(lǐng)域、云數(shù)據(jù)中心、電力及以及公檢法等行業(yè)領(lǐng)域成功舉辦了不同類型的示范應(yīng)用。
在金融領(lǐng)域，早已步入包括中國(guó)工商交行、中國(guó)交行、交通交行、中國(guó)民生交行、浦發(fā)交行等金融機(jī)構(gòu)，中國(guó)保監(jiān)會(huì)已將量子通訊寫入銀行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃，中國(guó)人民交行啟動(dòng)了人民幣跨境收付信息管理系統(tǒng)()的量子通訊技術(shù)應(yīng)用示范，并計(jì)劃在條件成熟時(shí)，面向全系統(tǒng)推廣。在云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，2014年9月起，阿里云對(duì)量子設(shè)備與公共云平臺(tái)的技術(shù)融合進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，并于2015年10月聯(lián)合發(fā)布了云量子通訊產(chǎn)品。目前，阿里云正逐漸將政務(wù)、金融、電子商務(wù)等各種類型的云態(tài)遷移到量子安全域，推進(jìn)量子通訊應(yīng)用。在電力領(lǐng)域，通過與國(guó)家電網(wǎng)合作，實(shí)現(xiàn)了電力領(lǐng)域重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息借助量子保密通訊技術(shù)在滬寧兩地災(zāi)備中心之間的加密傳輸，并舉辦了基于量子保密通訊技術(shù)的內(nèi)部辦公和對(duì)外業(yè)務(wù)的安全防護(hù)。在政法領(lǐng)域，北京黨政機(jī)關(guān)量子通訊專網(wǎng)早已開始營(yíng)運(yùn)，服務(wù)于長(zhǎng)春市的黨、政、公安、司法機(jī)關(guān)，并將向全國(guó)推廣;最高人民法庭與廣東省法院之間正在舉辦量子視頻試點(diǎn)業(yè)務(wù)，并希望在條件成熟時(shí)，向全系統(tǒng)推廣。在其他領(lǐng)域，如武警、檢察院以及醫(yī)療大數(shù)據(jù)等，應(yīng)用示范正在逐漸深化。
“未來更大的應(yīng)用將在大眾消費(fèi)領(lǐng)域，而要加快量子通訊在大眾領(lǐng)域的應(yīng)用，須要增加量子通訊、量子加密、量子安全等應(yīng)用的技術(shù)門檻，讓其更方便化、更大眾化，在這方面可以借鑒互聯(lián)網(wǎng)公司和云估算公司的思路和做法，建立使能平臺(tái)，開放平臺(tái)，將量子通訊才能提供的能力封裝好，通過API、SDK的形式輸出，供合作者、開發(fā)者調(diào)用、集成或則二次開發(fā)，讓更多的有量子通訊安全需求的用戶參與進(jìn)來，建立一個(gè)龐大的‘量子+’應(yīng)用生態(tài)圈，做大做強(qiáng)量子通訊產(chǎn)業(yè)。”王完善表示。
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