國盾量子:以實用化技術鑄造信息安全之「盾」

2020-12-19 騰訊網

有這樣一家公司,一「出世」就自帶光環令人無法忽視,從高校走出後就成為資本市場的「寵兒」,卻在產業化「拓荒」路上嘗遍苦辣酸甜。這家公司就是國盾量子。

近日,國盾量子董事長彭承志在接受上海證券報記者專訪時表示,作為一家從高校走出來的公司,國盾量子致力於開闢一個戰略新興產業,更希望蹚出一條「產學研」合作創新的好路子。

談及公司未來發展,他坦言,量子保密通信還處於產業發展的早期階段,面臨著很多的管理、技術和行業的機遇與挑戰,國盾量子將繼續加碼產業化,目標之一是服務國家和社會的信息長期安全,實現覆蓋各個行業和領域的「星地一體」廣域保密通信網絡。

自主可控的利器

「量子保密通信可以成為未來信息安全不可或缺的一部分。」對於國盾量子的業務定位,彭承志告訴記者,沒有信息安全就沒有國家安全,國盾量子即是為通信安全而生。

量子保密通信是如何實現「通信安全」的呢?

據介紹,量子保密通信傳輸的是一串密鑰,猶如諜戰片中的密碼本。在傳統通信中,密碼本在通過郵差傳輸的過程中有可能被截獲,但量子保密通信通過傳輸密鑰的載體——光量子的一些特性保證了通信的安全。基於光量子的「不可分割」和「測量即改變」的特性,竊聽者不可對光量子進行複製、分割,對其攜帶的信息(即密鑰)進行測量也會改變光量子的狀態,因此,無法對量子保密通信進行「竊聽」卻不被發現。

與經典通信通過軟體算法產生「軟密鑰」的方式不同,量子保密通信的核心是通過量子光學器件產生量子密鑰來保證通信安全性。彭承志說,經典通信中用算法來分配密鑰,圍繞算法的攻防是逐步升級,未來,隨著算力的提升和量子計算技術的發展,密鑰有被破譯的風險;但量子保密通信從理論上被證明是無法通過暴力計算破解的。

記者了解到,目前,實驗室已經實現了500公裡無中繼的量子保密通信,商業化做到了100公裡至200公裡,可以滿足大多數的使用場景,更遠距離的密鑰分發目前可以通過可信中繼實現。國盾量子披露,除了「量子保密通信京滬幹線」外,使用公司產品的項目還包括國家廣域量子骨幹網一期項目、武合幹線、新疆天文臺星地一體化量子保密通信廣域網和北京城域網等。

「在強調『自主可控』的態勢下,未來量子通信大有可為。」彭承志告訴記者,不管是在理論上、還是在技術產業化、標準制定上,我國量子通信都走在了世界前列。

值得一提的是,量子通信是可以與經典光纖通信天然組合在一起的,具有與現代ICT及信息安全行業的融合能力,這為將來大規模量子密鑰分發網絡打好了基礎。不需要複雜昂貴的量子糾纏源,用普通的雷射器結合光通信器件,也可以實現量子保密通信。

產學研結合的探索

2009年5月,來自中國科學技術大學微尺度物質科學國家實驗室的研究團隊,在安徽省政府鼓勵「科技創新」的號召下創業,創辦了國盾量子的前身安徽量子通信技術有限公司,從當年9月到現在,彭承志一直擔任公司董事長。目前,科大控股是公司第一大股東。

「國盾量子是高校探索『產學研』結合、科技成果轉化的一次實踐。」在彭承志看來,跟傳統企業的創立、發展路徑不同,國盾量子是科研人員先在高校進行科學試驗、技術研發,然後再將技術轉讓給公司,由公司獨立進行產品開發和市場化運營,進而創立出一個產業。

不僅如此,國盾量子的發展有其特點。彭承志介紹,以往,高校的「產學研用」往往是由科研院所人員完成從理論到技術、再到產品開發、公司運營的全過程,是一種「一竿子到底」的模式;但國盾量子的「學研」和「產」是分離、分段的,由各自專業團隊完成,更符合科研和公司運營的實際要求。「科學家和企業家是兩種特質不同的群體,很少有人能勝任二者於一身,同時完美完成兩項工作。」

需要強調的是,國盾量子獨立進行了核心技術的研發。記者查閱,2010年5月,中科大與安徽量子通信技術有限公司籤訂了《技術合同書》,約定中科大「一次一密」加密方式的實時語音量子通信系統及用於量子通信的QPQI-100型光量子程控開關兩項量子通信非專利技術作價600萬元轉讓給安徽量子通信技術有限公司。之後,國盾量子開啟核心技術研發。

通過十餘年努力,國盾量子已經擁有專利212項,其中發明專利50項、實用新型專利118項、外觀設計專利33項、國際專利11項,計算機軟體著作權195項,並擁有多項非專利技術。

加碼產業化

不久前,中國科學技術大學潘建偉院士團隊實現了千公裡、無中繼的星地量子密鑰分發,彭承志作為團隊一員,也參與了這項重要研究。

「通過高軌衛星上的糾纏源,向2個地面站發送單光子對,只要地面站檢測到糾纏,就可以判定密鑰是安全的;不管誰掌握衛星,都不會影響密鑰的安全性。」彭承志告訴記者,產業未來的發展方向之一也包括往高軌衛星發展,進一步在探測器和量子糾纏源上探討產業化。

談及中國在量子通信領域的領先性,彭承志表示,得益於國家的大力支持,在量子通信領域,中國在國內和國際標準制定、試用範圍廣度上都走在全球前列;國盾量子的產品性能和可靠性也居全球前列。

一個深埋國盾人心中的夢想是:期望通過不懈的努力,構建高效率實用化、廣域化的量子通信網絡。

「畢竟傳統的密碼產品已經發展得相對成熟,量子保密通信面臨準入管理難、行業標準少、價格相對高等制約因素,需要國家做出產業化發展的頂層規劃。」彭承志說,一項新技術,從理論到產業化往往需要較為漫長的發展過程,目前,公司除了在核心器件研發上「攻堅」外,還面臨很多「邊界」問題。

對於上市後的發展重點和方向,國盾量子早已瞭然於胸。

「未來的目標是,將量子保密通信裝置裝入到個人終端、機頂盒等產品。」彭承志說,上市以後,國盾量子將繼續加碼量子通信產業化,更加專注於核心技術發展和核心器件產品迭代。「你能想像,我們最初的設備大到裝滿一間屋子嗎?現在,設備已經進化到只有一個電腦機箱的體積,我們還要繼續將其縮小。」

彭承志相信,隨著產業化推進,量子通信的性價比和可靠性都會進一步提升,應用的行業、範圍也會越來越寬廣,逐步成為國家信息安全的堅固盾牌。鑑於量子信息技術的共性原理,國盾量子在量子通信領域的技術積累,也為公司後續戰略發展打下了堅實基礎。

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