中國(guó)量子通信技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先 業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)普及性應(yīng)用還需5年

每經(jīng)編輯 沈 溦    

2017年9月29日，北京2017年中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)上，量子通信展臺(tái)

每經(jīng)記者 沈 溦 每經(jīng)編輯 姚治宇

量子通信專家彭承志稱遭九州量子董事長(zhǎng)恐嚇一事，讓尖端科學(xué)量子通信一時(shí)成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。隨后，中科院院士、“京滬干線”項(xiàng)目首席科學(xué)家潘建偉對(duì)外回應(yīng)稱彭承志被九州量子威脅一事是真實(shí)的。

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，量子信息被業(yè)界公認(rèn)是對(duì)未來(lái)世界科學(xué)產(chǎn)生重大影響的革命性技術(shù)，中美等大國(guó)均投入資源參與競(jìng)爭(zhēng)。今年6月，科技部等四部門聯(lián)合印發(fā)《“十三五”國(guó)家基礎(chǔ)研究專項(xiàng)規(guī)劃》，其中就包括量子通信與量子計(jì)算機(jī)。

在國(guó)內(nèi)量子通信領(lǐng)域的發(fā)展方面，潘建偉、彭承志等一大批中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)可謂成績(jī)斐然。

“中科大系”領(lǐng)跑量子通信

記者注意到，彭承志的職位為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)獲得者、國(guó)家杰出青年基金獲得者、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師等，同時(shí)他還有另外一個(gè)身份——科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱科大國(guó)盾）董事長(zhǎng)。

據(jù)悉，科大國(guó)盾發(fā)源于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，前身為創(chuàng)辦于2009年5月的安徽量子通信技術(shù)有限公司，2015年9月完成整體改制。工商資料顯示，科大國(guó)盾背后是中科大資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有限公司（出資比例18%），其次是潘建偉（出資比例13.68%）。此外，潘建偉還持有國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司（以下簡(jiǎn)稱國(guó)科量子）7.50%的股份，而國(guó)科量子同樣隸屬于中科大旗下。

國(guó)科量子副總裁邸允柱在接受記者采訪時(shí)表示，國(guó)內(nèi)從事量子通信業(yè)務(wù)的公司大致分為兩類：一是主營(yíng)業(yè)務(wù)為量子通信的公司，比如他們的兄弟公司——科大國(guó)盾量子公司，其從設(shè)立之初就是專注于量子通信設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)銷售；二是向量子通信領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的公司，比如他們的合作伙伴之一——神州信息，其看好量子通信未來(lái)的廣闊發(fā)展空間，正在加大這個(gè)方面的投入，但是至少現(xiàn)在來(lái)看，其主營(yíng)業(yè)務(wù)還不是量子通信。目前國(guó)內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)剛剛起步，參與競(jìng)爭(zhēng)的公司還不太多。從量子通信設(shè)備角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)國(guó)際大約有5家左右的公司在參與競(jìng)爭(zhēng)；從量子通信組網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的角度來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)只有國(guó)科量子一家在做這個(gè)事情。

邸允柱表示，從行業(yè)應(yīng)用方面，他們的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在金融、政務(wù)等方面開(kāi)始了應(yīng)用，普及性應(yīng)用他個(gè)人判斷應(yīng)該還需要5年左右的時(shí)間。從消費(fèi)者應(yīng)用方面，目前還沒(méi)開(kāi)始，他們的判斷可能需要10~15年。

作為量子通信領(lǐng)域內(nèi)的知名專家，科大國(guó)盾總裁趙勇此前也指出，量子保密通信的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)已顯雛形，具備了初步規(guī)?；逃玫臈l件。科大國(guó)盾作為量子通信領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化先行者和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，目前已經(jīng)形成了較完整的技術(shù)與產(chǎn)品平臺(tái)。

趙勇向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，“不管是規(guī)模上，還是研制、生產(chǎn)、提供的服務(wù)上，在全世界也沒(méi)有比科大國(guó)盾做的工作多的。”

中國(guó)技術(shù)領(lǐng)先世界

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。

量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來(lái)這門學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注。

據(jù)悉，光量子通信主要基于量子糾纏態(tài)的理論，使用量子隱形傳態(tài)（傳輸）的方式實(shí)現(xiàn)信息傳遞。根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，具有糾纏態(tài)的兩個(gè)粒子無(wú)論相距多遠(yuǎn)，只要一個(gè)發(fā)生變化，另外一個(gè)也會(huì)瞬間發(fā)生變化，利用這個(gè)特性實(shí)現(xiàn)光量子通信的過(guò)程如下：事先構(gòu)建一對(duì)具有糾纏態(tài)的粒子，將兩個(gè)粒子分別放在通信雙方，將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量（一種操作），則接收方的粒子瞬間發(fā)生坍塌（變化），坍塌（變化）為某種狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)與發(fā)送方的粒子坍塌（變化）后的狀態(tài)是對(duì)稱的，然后將聯(lián)合測(cè)量的信息通過(guò)經(jīng)典信道傳送給接收方，接收放根據(jù)接收到的信息對(duì)坍塌的粒子進(jìn)行幺正變換（相當(dāng)于逆轉(zhuǎn)變換），即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài)。

經(jīng)典通信較光量子通信相比，其安全性和高效性都無(wú)法與之相提并論。量子通信絕不會(huì)“泄密”，其一體現(xiàn)在量子加密的密鑰是隨機(jī)的，即使被竊取者截獲，也無(wú)法得到正確的密鑰，因此無(wú)法破解信息；其二，分別在通信雙方手中具有糾纏態(tài)的2個(gè)粒子，其中一個(gè)粒子的量子態(tài)發(fā)生變化，另外一方的量子態(tài)就會(huì)隨之立刻變化，并且根據(jù)量子理論，宏觀的任何觀察和干擾，都會(huì)立刻改變量子態(tài)，引起其坍塌，因此竊取者由于干擾而得到的信息已經(jīng)破壞，并非原有信息。

記者了解到，作為當(dāng)前通信領(lǐng)域研究的尖端科技之一，在量子通信領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了后發(fā)先至。

2016年8月16日，由潘建偉擔(dān)任首席科學(xué)家的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”升空。潘建偉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)空間尺度下嚴(yán)格滿足“愛(ài)因斯坦定域性條件”的量子力學(xué)非定域性檢驗(yàn)；率先實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)星地高速量子密鑰分發(fā)，并通過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)廣域量子保密通信；率先實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)地星量子隱形傳態(tài)，演示在空間尺度進(jìn)行量子信息處理的可行性。

2017年8月30日，國(guó)家量子保密通信“京滬干線”項(xiàng)目通過(guò)總技術(shù)驗(yàn)收，干線全長(zhǎng)2000余公里，連接北京、濟(jì)南、合肥、上海等城市的量子城域網(wǎng)，完成了金融、政務(wù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)程或同城數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)、金融機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等應(yīng)用示范。

日前，在量子保密通信“京滬干線”技術(shù)驗(yàn)證及應(yīng)用示范活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，“京滬干線”項(xiàng)目首席科學(xué)家、中科院院士潘建偉也表示，目前中國(guó)量子通信技術(shù)領(lǐng)先國(guó)際相關(guān)技術(shù)水平5年，并將在未來(lái)10到15年持續(xù)保持領(lǐng)先。