2015年12月,欧洲物理学会新闻网站“物理世界”公布了2015年度国际物理学领域的10项重大突破,中国科学院院士潘建伟和陆朝阳等完成的科研成果“多自由度量子隐形传态”入选并名列榜首。消息一出,名不见经传的“量子通信”正式走进大众视野。
事实上,中国的量子通信技术已达到世界顶尖水平,领先欧美国家。2016年,世界上第一条量子通信保密干线“京沪干线”将建成。同时,由中国科学家自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”也发射在即。安信证券分析师李伟表示,2016年将是量子通信规模应用的元年。
完成了一次壮举
量子通信的出现,与人类追求信息安全的渴求分不开,尤其是在“棱镜门”发生后,各国高度重视信息保密工作。随着现代计算机计算能力的快速发展,目前常用的密码体制已无法满足对信息保密的要求。而量子通信的出现解决了这一问题。
所谓量子通信,是指利用量子缠绕效应进行信息传递的一种新型通信方式,是量子论和信息论相结合的研究领域。与传统的通信方式相比,量子通信具有容量大、速度快和保密性好的特点,量子通信的传输速度比光速高4戈数量级,且基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算被破解的绝对安全性保证,原则上实现不可被破译的完美通信。
目前量子通信主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种,前者仍处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有差距,但量子密钥分发经过近30年的发展,已初步成熟。
此外,随着物联网时代的来临,万物互联之后,将产生更多的数据,需要更强大的计算能力、数据处理能力和网络管理能力。利用量子计算,可以实现真正意义上的并行计算,大幅提升计算能力。
目前中国在量子通信领域已处于世界领先水平。2006年,中国科学院院士潘建伟及其团队在国际上首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输,英国学术杂志《自然》发表了这一成果,并称赞他们“完成了一次壮举”。
量子通信元年
对于量子通信的商业前景,李伟表示,2016年将是量子通信规模应用的元年,在国家信息安全的战略背景下,预计国家层面政策持续向自主领域倾斜。“量子通信技术作为一种绝对安全的通信方式,可从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。”
事实上,在早前发布的国家“十三五”规划建议中,量子通信已成为重大科技专项之一。目前中国的量子保密通信城域网技术已成熟,能够达到商用水平,未来一旦实现更多的技术突破,市场空间将更为广阔。有专家预测,单就量子加密领域而言,国内的潜在市场规模已高达500亿-1000亿元。
对于未来量子通信的发展,上海交通大学教授王寿泰表示,空间很广阔,可以将其运用到云计算领域。“如在远端设置一台拥有超强计算能力的计算机,同时所有用户均接入量子互联网,到时所有计算请求都能被瞬间传送到云计算核心区,完成计算后,数据又能在瞬间被传输至发出请求的计算机。”
商业化起步
产学研结合一直是中国科技成果转化为商业应用的常用路径,量子通信也不例外。2015年10月,阿里云与中科院旗下国盾量子在2015云栖大会上联合发布量子加密通信产品,这是全球首家云服务商提供量子安全传输产品落地服务。
阿里云方面表示,目前阿里云量子通信产品已用阿里业务完成小规模测试,可实现到达、保密、组网、密钥分发的功能,未来将把合适的阿里业务切到量子安全域,进行规模化验证,同步进行开服的准备工作,未来将重点探索量子加密通信在科研、国防、金融、政务等领域的应用。
阿里巴巴集团首席技术官王坚博士表示,目前云服务和量子加密技术的结合是将这一昂贵的技术普遍地大规模应用于商业场景,让整个社会享受到量子技术革命带来的好处。
此外,2015年12月19日,由中科院牵头,联合中国科技大学、国盾量子技术股份有限公司、阿里巴巴(中国)有限公司、中国铁路网络有限公司、中兴通讯股份有限公司、北方信息技术研究所等单位,在北京市签署战略合作框架协议,中国量子通信产业联盟成立。
“公司和中国科学院正在量子计算领域进行深度合作,目前中科院潘建伟团队在量子超导芯片、单光子芯片上已取得了重大突破。”阿里云有关负责人表示,目前公司还未与国外相关机构在量子通信领域展开合作,技术上主要与中科院及旗下机构联合研发。
整合IT服务商神州信息发布消息称,旗下子公司成功中标量子保密通信骨干线路“京沪干线”。量子“京沪干线”是国内首条量子保密通信骨干线路,分为量子设备定型、室内联试阶段以及工程建设和应用示范阶段等三个阶段,神州信息分别中标第二和第三阶段。
据了解,由中国科学家自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”将于2015年6月前发射,这有望使中国率先拥有量子通信覆盖全球的能力。
“以前国家在科学技术发展方面在世界总是处于比较落后位置,总在享受世界科技发展的成果。往往是遇到了问题,然后向世界去寻求答案。但这次有机会给世界一个答案的机会。”王坚表示,这是中国第一次真正可开始拿技术换市场的尝试。
摘自《中国高新技术产业导报》