量子|量子通信领域真正的国货之光 来了( 二 )


不过在应用中 , QKD仍是依托于光纤通信的 , 简单来说 , 量子通信=传统通信+量子密码 , 它更像是给传统通信增加了更加安全的量子密码保障 。 QKD的优势主要有两个:一是能判断出密码是否被窃听者复制过;二是“一次一密” , 密码用过一次后就不存在了 , 这在信息论里被称为“一次性便笺” 。
不过 , 这也可能引出通信难以进行或者通信成本高的问题 , 因而相对比较小众 。 纵览历史 , 从牛顿到爱因斯坦 , 再到量子理论的发展 , 经过漫漫百年长路 , 而量子通信理论提出只有27年 , 还需持续探索 , 甚至可能被推翻 。 市场的普遍观点是 , 量子通信是个挑战和机遇并存的新兴行业 。
抢夺信息技术的未来
实际上 , 量子通信、量子计算和量子测量共同组成了量子信息——这个由量子力学和信息技术交叉形成的前沿科学 , 其中量子通信是目前应用最多的方向 。 近年来 , “棱镜门”、华为被持续打压、全球最知名加密机器制造商被美国操控多年 , 诸多事件让信息技术自主可控成为时代强音 。 量子信息竞赛 , 已经在各大国之间展开 。
早在2002年 , 美国国防部高级研究计划局就制定了《量子信息科学和技术发展规划》 , 给出量子计算发展的主要步骤和时间表 , 故此美国早在21世纪初期便在量子信息领域领先 。
随后 , 各国相继出台量子信息的国家战略 , 美国、欧盟、俄罗斯、印度均已提出巨额资金投入和长期规划 。 2020年2月 , 美国发布了“美国量子网络战略愿景”, 表示将构建基于量子保密通信的量子互联网 , 还将量子信息设置成出口管制重要领域 。 目前 , 日本东芝、瑞士IDQ、奥地利的All Vienna都是世界上研究量子通信(主要是量子安全密码服务)的著名厂商 。
于中国而言 , 量子计算方面仍在追赶 , 但得益于潘建伟等人的努力 , 在量子通信竞赛中 , 中国的研究和应用世界领先 。 目前 , 我国已经成功发射世界首颗空间量子科学实验卫星“墨子号” , 开通了全球第一条量子保密通信干线“京沪干线” , 2017年 , “墨子号”顺利完成任务后 , 获得多项国际领先的科学成果 , 我国第一次在空间量子科学研究领域走到了世界最前列 。
远距离、无中继、小型化成为量子通信应用的主要攻克方向 。 目前 , 我国已经实现500公里级真空环境光纤的双量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发 , 以及1000km级的基于纠缠的量子密钥分发 。 结合最新发展的量子纠缠源技术、高效星地链路收集技术等 , 安全性和规模化程度还将大大提升 。
量子通信 , 正成为高等级信息安全的未来方向 。 当前 , “以量子计算为代表的人类算力威胁现有非对称密码体系”这一判断已经是主要密码技术国家的共识 , 各国纷纷启动的“抗量子计算”密码研究就是证明 。 而量子保密通信 , 已经成为近现代惟一一个由中国新创造的产业 。 目前我国多项核心技术研究领先全球 , 并且已经能实现核心部件的自主供给 。 更重要的是 , 我国有望成为全球相关行业标准和规则的制定者 。
产业化落地先行者
行业先行者正在成为规则制定者的重要成员 。 截至2019年9月底 , 国盾量子正牵头或参与29项国际标准、国家标准、密码行业标准、通信行业标准的制定工作 。
2020年 , 距离潘建伟和彭承志等人创办国盾量子 , 是第11个年头 。 已成为中国科学院院士的潘建伟是国盾量子第二大股东 , 曾获国家自然科学奖一等奖的中科大博士生导师彭承志担任公司董事长 , 缘起于中科大、受安徽省扶持的国盾量子带着浓厚的科技底色和服务国家安全的色彩 。
招股书显示 , 国盾量子主要通过量子保密通信网络建设 , 为政务、金融、电力、国防等行业和领域提供组网及量子安全应用解决方案 。
目前 , 国盾量子主要为政府构建量子保密通信骨干网、城域网、局域网 , 用量子密钥进行信息传输 , 支持公共安全、税务、司法、民政等数据的安全传输 , 该解决方案已用于合肥、济南、武汉、海口、贵阳等政府部门 。


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