圖為8月16日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）發(fā)射升空

新華社信息甘肅酒泉8月16日電 (記者徐海濤、周琳)最開始,人類結(jié)繩記事;然后,我們用語言和文字溝通;再后來,手機、網(wǎng)絡(luò)成為必需品。信息傳輸,早已從如何傳輸,走入了“如何安全傳輸”的年代。而在這場比電影更精彩的現(xiàn)實大戲中,有兩個人貢獻(xiàn)了兩幕高潮。

斯諾登說,有人在監(jiān)聽。

潘建偉說,他們聽不懂。

首顆“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”的發(fā)射成功,有望讓量子通信真正進(jìn)入廣域傳輸時代;其“測不準(zhǔn)”“不可克隆”等特性,使得其傳輸?shù)男畔⒃诶碚撋嫌啦粫唤饷堋?/p>

不過,發(fā)射衛(wèi)星只是一個起點,在“宏偉量子大廈”中,量子京滬干線正在飛速搭建,天地一體的廣域量子網(wǎng)絡(luò)倚馬可待,市場應(yīng)用不斷突破。在第二次“量子革命”中,中國正在領(lǐng)跑。

十年磨劍,量子通信從“三點一線”走到“洲際傳播”

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、杏林苑和濱湖新區(qū)……2008年10月,這三個合肥市內(nèi)本不相干的點,因為一次實驗連接在了一起。它們仨因為組成了三節(jié)點可擴展的量子通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了全球首個量子保密電話系統(tǒng)建設(shè),而被永久載入史冊。

隨后,五節(jié)點,四十六節(jié)點,合肥、濟南城域網(wǎng),“京滬”城際網(wǎng)……量子通信網(wǎng)在不斷擴展。將近十年后,隨著量子衛(wèi)星的發(fā)射成功,量子通信網(wǎng)絡(luò)真正可能升至 “廣域”“洲際”傳播,為信息保密傳輸畫上了“天地一體”的注腳。

提起量子通信這一“永不被解密”的安全傳輸方式,很多人覺得晦澀,而記者采訪了解到,這一技術(shù)已經(jīng)在市場上得以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。以中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊為技術(shù)依托的科大國盾量子技術(shù)股份有限公司,把量子通信帶到了日常生活中,形成了以量子密碼通信終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換/路由設(shè)備為核心的量子信息安全系統(tǒng)整體解決方案。

目前,工商銀行、北京農(nóng)商行等多家銀行率先試用了量子通信加密技術(shù)。作為首批用戶之一,工商銀行數(shù)據(jù)中心(北京)網(wǎng)絡(luò)部總經(jīng)理任長清曾在接受采訪時介紹,現(xiàn)在工行試點的部門,就是通過國盾的量子加密技術(shù),將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)酵堑牧硪粋€機房內(nèi)。“從理論上講,通過設(shè)備產(chǎn)生量子密鑰,再對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸,是不會被竊取的,這對金融數(shù)據(jù)傳輸是非常有必要的。”

而將在今年年底貫通的量子京滬干線,總長2000多公里,建成后,目標(biāo)應(yīng)用于軍事、金融、政務(wù)等領(lǐng)域信息的安全傳輸。金融機構(gòu)、媒體、大型企業(yè),都可以成為量子通信的用戶。

競爭加劇,“第二次量子革命”我們?nèi)绾晤I(lǐng)跑?

量子信息技術(shù)方興未艾,這一領(lǐng)域的國際競爭也在不斷加劇。今年以來,歐美紛紛提出“第二次量子革命”計劃,加大基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的投入。

今年3月,歐盟委員會發(fā)布《量子宣言(草案)》,計劃于2018年啟動10億歐元的量子技術(shù)項目。其中在量子通信方面,規(guī)劃5年內(nèi)突破量子中繼器核心技術(shù),實現(xiàn)點對點安全量子通信。10年內(nèi)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)、量子信用卡應(yīng)用等,目標(biāo)融合量子通信與經(jīng)典通信,“保衛(wèi)歐洲互聯(lián)網(wǎng)安全”。美國更是將“量子躍遷”作為“6大科研前沿”之一,認(rèn)為人類正站在下一代量子革命的門檻上,量子力學(xué)正在導(dǎo)致變革性技術(shù),必須加大投入促進(jìn)交叉性基礎(chǔ)研究。

在中科大上海研究院,張強教授告訴記者,他受邀參加了今年5月在荷蘭阿姆斯特丹舉行的歐洲量子會議,這次會議上有參會者明確提出,歐洲要成為世界量子技術(shù)發(fā)展競爭中的領(lǐng)導(dǎo)者,并提議建設(shè)類似于中國“量子通信京滬干線”的項目。

發(fā)射全球第一顆量子通信衛(wèi)星,無疑確立了我國在國際量子通信研究中的領(lǐng)跑地位。根據(jù)我國量子通信發(fā)展規(guī)劃,量子衛(wèi)星發(fā)射以后,今年底建成“量子通信京滬干線”,國內(nèi)初步形成廣域量子通信體系。到2030年左右,中國率先建成全球化的量子通信網(wǎng)絡(luò)。

今年6月,國家發(fā)展改革委印發(fā)的《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》,也為量子通信的實用化勾勒了藍(lán)圖。其中提出,加快城市群主要城市域量子通信網(wǎng)構(gòu)建,建成長三角城市群廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。積極建設(shè)“量子通信京滬干線”工程,推動量子通信技術(shù)在上海、合肥、蕪湖等城市使用,促進(jìn)量子通信技術(shù)在政府部門、軍隊和金融機構(gòu)等應(yīng)用。

“我們的打算是在未來十年內(nèi),形成天地一體的全球化量子通信基礎(chǔ)設(shè)施;形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng);構(gòu)建基于量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng),也就是‘量子互聯(lián)網(wǎng)’。”潘建偉說。

把握先機,讓產(chǎn)業(yè)應(yīng)用走得更快更健康

據(jù)了解,我國目前在全球量子通信競爭中能處于領(lǐng)先地位,一方面得益于國家對量子信息領(lǐng)域發(fā)展的高度重視,同時也依靠科研工作者取得的一系列重大突破。

然而作為一項新興技術(shù),即使技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化方案都更成熟的我國,也同樣面臨著市場培育的困難。目前我國量子通信產(chǎn)業(yè)的主要應(yīng)用在軍事方面和政府部門,商業(yè)市場的接受度還有待提高。

“保密傳輸是減少損失,而不是帶來價值,或者說它帶來的價值是隱性的,用戶很難顯性察覺得到。”科大國盾量子信息技術(shù)有限公司副總裁何煒說,目前絕大多數(shù)合作伙伴都是在政府部門指導(dǎo)下,示范使用產(chǎn)品,真正花錢購買、進(jìn)入商業(yè)化還需要一定的市場培育時間。

記者調(diào)研也發(fā)現(xiàn),雖然量子通信產(chǎn)業(yè)化還在初期,一些“山寨”公司已經(jīng)開始借量子的名頭,為了提升股價或盡快上市,甚至只是買了兩套設(shè)備,就拿著正牌企業(yè)的資料和PPT到處宣講,炒作自己的量子概念。這些企業(yè)的不良行為,將會影響量子通信產(chǎn)業(yè)化的正常推進(jìn)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,應(yīng)盡早啟動國家量子科研重大專項、組建量子信息國家實驗室,以保持我國的量子科研優(yōu)勢地位,推動量子通信加速形成產(chǎn)業(yè)化。

“我們希望能和運營商、廣電系統(tǒng)等一起去推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。這不能閉門造車,而是要合縱聯(lián)盟,合作伙伴中有用戶、網(wǎng)絡(luò)運維方、云服務(wù)器提供商、設(shè)備供應(yīng)商等?；A(chǔ)設(shè)施的加快推進(jìn),是未來走向產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路。”何煒預(yù)計,量子通信產(chǎn)業(yè)在五年內(nèi)會爆發(fā)式增長。