關鍵字：量子通訊網路建設物聯網
摘要：“用量子技術保護每一個比特。”這句話簡練明了地展示了量子通訊技術被賦于的職責。量子通訊作為從化學機制上實現無條件安全的信息傳輸的新型通訊方法，已成為全球信息通訊行業關注焦點。
“用量子技術保護每一個比特。”這句話簡練明了地展示了量子通訊技術被賦于的職責。量子通訊作為從化學機制上實現無條件安全的信息傳輸的新型通訊方法，已成為全球信息通訊行業關注焦點。從2005年實現13公里自由空間量子秘鑰和糾纏分發，到今年8月全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”成功升空，再到今年12月全球最長的量子保密通訊“京滬干線”全線貫通，十余年間，從無到有、從弱到強，我國量子通訊技術已躍居全球領先地位，吸引了國際社會的廣泛關注。日本《自然》雜志在專門報導我國量子通訊研究成果的新聞特稿手指出：“在量子通訊領域，中國用了不到六年的時間，由一個不起眼的國家發展成為現今的世界勁旅，將領先于歐美。”
與此同時，產業化也不斷取得突破。目前，在國家的大力支持下，我國早已培植出旨在于建立星地廣域量子保密通訊骨干網路、搭建量子安全服務能力使能和開放平臺，促進量子技術在軍民融合、政務、金融、能源及5G等新興ICT領域規模化應用的國科量子通訊網路有限公司，以及中國最大的量子通訊設備制造商和量子信息系統服務提供工科大國盾量子技術股份有限公司。隨著行業應用的深入發展，生態系統不斷建立、枝繁葉茂，正推動著全球產業發展。
升至國家戰略層面
技術研制獨占鰲頭
“以量子秘鑰分發為核心的量子通訊，才能提升用戶現有網路傳輸鏈路安全等級，是廣泛認可的可持續發展的安全通訊方案。”國科量子通訊網路有限公司總工裁王完善向《中國電子報》記者表示。
當前，網路信息安全形勢漸趨復雜，量子通訊作為從化學機制上實現無條件安全的信息傳輸的新型通訊方法，對于我國占領戰略制高點、保障網路與信息安全具有重要意義。目前，量子通訊已上升到國家戰略層面。國家“十三五”規劃綱要明晰要求在信息網路等領域強化前瞻布局，著重構建量子通訊和泛在安全物聯網，構建未來發展新優勢。《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》明確提出“持續推進量子秘鑰技術應用”。《國家創新驅動發展戰略綱要》、《“十三五”國家科技創新規劃》、《“十三五”國家信息化規劃》等新政中均明晰要求加快量子通訊建設。
令國人自豪的是，我國在量子通訊技術研制方面目前飾演著全球“領跑者”的角色。“在量子通訊領域，我國技術研制實力已處于全球首位，這主要得益于三個方面：一是國家大力支持，二是自主創新，三是需求牽引。”科大國盾量子技術股份有限公司總裁趙勇在接受記者專訪時表示，“當初，我國從事量子通訊研究時堪稱是‘無人區’，美國并沒有成熟案例可以參照，我國量子通訊技術經過學術界十余年努力，已在核心技術方面取得了舉世矚目的成就，同時在‘技術+產業’雙輪驅動下，產業化水平也在不斷提高。”
在中國科大學、國家發改委、科技部、國家自然科學基金委等部門的支持下，我國在量子通訊領域早已產生了很強的理論和實驗技術儲備。尤其是“墨子號”量子衛星早已于去年8月提早完成了預先設定的三大科學目標(千公里級量子糾纏分發、星地高速量子秘鑰分發、地星量子隱型傳態)量子通訊設備，相關科研成果相繼發表于國際權威學術刊物《科學》和《自然》上。非常是2017年6月16日，《科學》雜志以封面論文方式發表了量子科學實驗衛星“墨子號”在國際上率先實現千公里級星地單向量子糾纏分發的相關工作成果。《科學》雜志幾位審稿人贊揚該成果是“兼具潛在實際現實應用和基礎科學研究重要性的重大技術突破”，并斷定“定將在學術界和廣大的社會公眾中形成極其巨大影響”。日本《新科學人》等刊物覺得這是一個重要的里程碑，標志量子互聯網成功邁出第一步。
網路建設駛向“快車道”
組網水平全球領先
信息網路是國家戰略性公共基礎設施，云估算、大數據、物聯網、三網融合等新型業務模式的快速發展和下一代信息網路技術的演變，對信息傳輸的質量與安全要求越來越高。在以微電子技術為基礎的信息技術正式達到化學極限的背景下，基于量子熱學原理的量子通訊技術才能即時發覺竊聽，實現高安全的加密通訊服務，成為主要發達國家在信息領域的戰略發展重點。
“當前，全球正在推動布署遠距離量子通訊網路，而我國在量子保密通訊網路建設方面處于全球領先地位。”王完善向記者表示。
據介紹，“量子保密通訊‘京滬干線’技術驗證及應用示范項目”開工建設。干線全長2000余公里，聯接天津、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日發射升空的“墨子號”量子科學實驗衛星成功對接，標志著全球首個星地一體廣域量子保密通訊網路雛型初步構建，成功保持了我國量子通訊技術實用化的國際領先地位。
記者了解到，“京滬干線”已于2017年8月30日通過總技術初驗。“京滬干線”的建成，表明我國在世界上首次實現了基于可信中繼方案的遠距離量子安全秘鑰分發，驗證了基于異或中繼方案的多節點量子秘鑰安全中繼技術、遠距離量子保密通訊產品的可靠性、大規模量子保密通訊網路的管理能力，檢驗并提高了量子保密通信設備的成熟度與穩定性，促使了量子秘鑰中繼設備、光量子交換機、波分復用等各類信道產品的開發和制造。與美國其他廠商相比，產品愈發豐富，在成立多節點的城域網和小型干線網路方面具有顯著優勢。
自我國量子保密通訊“京滬干線”實施以來，主要發達國家和地區在量子通訊領域推進戰略布署量子通訊設備，非常是日本布署了為微軟、微軟、亞馬遜等互聯網大鱷數據中心之間的通訊提供量子安全保障服務的環美萬公里量子保密通訊骨干網路，歐共體布署了由量子技術旗艦計劃支持，并計劃在2030年前建成的泛歐量子安全互聯網，美國布署了由科學信息通信和未來規劃部(MSIP)捐助、SK聯通牽頭并計劃在2020年建成的日本國家量子保密通訊網路。
行業應用多點開花
“量子+”做大產業生態
當一個新技術出現時，產業化無疑是壯大其生命力的必經之路，我國量子通訊未曾停止產業化腳步，除了在量子通訊核心技術及關鍵元件生產、網絡布署方面取得了一系列出世矚目的成就，在應用方面也在與時俱進。
事實上，量子通訊的研究很早存在，之所以在這幾年導致廣泛關注是由于量子衛星發射、京滬干線的開通以及量子通訊許多示范應用下來，掃清了量子大規模應用的障礙，讓你們看見了寬廣的產業應用的前景和更多的可能性。
在聽到更多應用場景的可能性的同時，這三年關于量子通訊也有不少的指責聲，指責聲甚至來自許多通訊領域的著名專家。趙勇表示，每一個新生事物誕生，每一個新生產業出現的時侯，一定會伴隨著各類指責的，面對指責聲，首先是歡迎指責，其次面對指責最好的回應形式是掏出應拿來，讓你們看見真真實實的應用療效，但是指責才能造成你們更多的探求，讓設備和應用顯得更建立。
“我們要打開應用的閘門，要將量子通訊與更多的ICT系統和應用結合，實現業務創新和產品創新，讓量子通訊才能拓展并服務于更多的行業和領域。”王完善向《中國電子報》記者表示。
據介紹，目前，依托于“京滬干線”及沿線城域網，我國早已具備了為多行業、多領域提供量子保密應用服務的能力。量子通訊在金融領域、云數據中心、電力及以及公檢法等行業領域成功舉辦了不同類型的示范應用。
在金融領域，早已步入包括中國工商交行、中國交行、交通交行、中國民生交行、浦發交行等金融機構，中國保監會已將量子通訊寫入銀行業“十三五”發展規劃，中國人民交行啟動了人民幣跨境收付信息管理系統()的量子通訊技術應用示范，并計劃在條件成熟時，面向全系統推廣。在云數據中心領域，2014年9月起，阿里云對量子設備與公共云平臺的技術融合進行測試和驗證，并于2015年10月聯合發布了云量子通訊產品。目前，阿里云正逐漸將政務、金融、電子商務等各種類型的云態遷移到量子安全域，推進量子通訊應用。在電力領域，通過與國家電網合作，實現了電力領域重要業務數據信息借助量子保密通訊技術在滬寧兩地災備中心之間的加密傳輸，并舉辦了基于量子保密通訊技術的內部辦公和對外業務的安全防護。在政法領域，北京黨政機關量子通訊專網早已開始營運，服務于長春市的黨、政、公安、司法機關，并將向全國推廣;最高人民法庭與廣東省法院之間正在舉辦量子視頻試點業務，并希望在條件成熟時，向全系統推廣。在其他領域，如武警、檢察院以及醫療大數據等，應用示范正在逐漸深化。
“未來更大的應用將在大眾消費領域，而要加快量子通訊在大眾領域的應用，須要增加量子通訊、量子加密、量子安全等應用的技術門檻，讓其更方便化、更大眾化，在這方面可以借鑒互聯網公司和云估算公司的思路和做法，建立使能平臺，開放平臺，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、開發者調用、集成或則二次開發，讓更多的有量子通訊安全需求的用戶參與進來，建立一個龐大的‘量子+’應用生態圈，做大做強量子通訊產業。”王完善表示。
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