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

每日經(jīng)濟(jì)新聞 2017-10-16 23:46:11

量子通信,是當(dāng)今世界的前沿科技。近日因量子通信專家彭承志遭遇一事,量子通信備受關(guān)注。在量子通信行業(yè),我國技術(shù)可謂領(lǐng)先世界;且已有了眾多進(jìn)展,例如最近開通的京滬干線、去年發(fā)射的“墨子號(hào)”衛(wèi)星。然而,普及性應(yīng)用還需要時(shí)間,國科量子副總裁邸允柱則認(rèn)為在5年左右。

每經(jīng)編輯 沈 溦    

2017年9月29日,北京2017年中國國際信息通信展覽會(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)未來世界科學(xué)產(chǎn)生重大影響的革命性技術(shù),中美等大國均投入資源參與競爭。今年6月,科技部等四部門聯(lián)合印發(fā)《“十三五”國家基礎(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科學(xué)技術(shù)大學(xué)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)可謂成績斐然。

“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科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)獲得者、國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——科大國盾量子技術(shù)股份有限公司(以下簡稱科大國盾)董事長。

據(jù)悉,科大國盾發(fā)源于中國科學(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,科大國盾背后是中科大資產(chǎn)經(jīng)營有限公司(出資比例18%),其次是潘建偉(出資比例13.68%)。此外,潘建偉還持有國科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司(以下簡稱國科量子)7.50%的股份,而國科量子同樣隸屬于中科大旗下。

國科量子副總裁邸允柱在接受記者采訪時(shí)表示,國內(nèi)從事量子通信業(yè)務(wù)的公司大致分為兩類:一是主營業(yè)務(wù)為量子通信的公司,比如他們的兄弟公司——科大國盾量子公司,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)在來看,其主營業(yè)務(wù)還不是量子通信。目前國內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)剛剛起步,參與競爭的公司還不太多。從量子通信設(shè)備角度來看,國內(nèi)國際大約有5家左右的公司在參與競爭;從量子通信組網(wǎng)運(yùn)營的角度來看,目前國內(nèi)只有國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,目前還沒開始,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??拼髧茏鳛榱孔油ㄐ蓬I(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化先行者和市場領(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,在全世界也沒有比科大國盾做的工作多的。”

中國技術(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)合測量的信息通過經(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,也無法得到正確的密鑰,因此無法破解信息;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,國家量子保密通信“京滬干線”項(xiàng)目通過總技術(shù)驗(yàn)收,干線全長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,“京滬干線”項(xiàng)目首席科學(xué)家、中科院院士潘建偉也表示,目前中國量子通信技術(shù)領(lǐng)先國際相關(guān)技術(shù)水平5年,并將在未來10到15年持續(xù)保持領(lǐng)先。

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