全球首臺量子直接通信樣機發布，可實現10公裡光纖鏈路4kb/s通信速率的量子保密電話

與非網 9 月 21 日訊，近日，「量子直接通信技術」作為全國科技創新中心建設的重大成果之一在 2020 中關村論壇發布會上發布。

量子技術是目前唯一的安全性得到嚴格證明的保密通信方式，在軍事、國防、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景。我國量子通信技術已經處於世界領先水平，產業化目前也已經初具規模。

該技術理論由北京量子信息科學研究院兼聘研究員、清華大學教授龍桂魯團隊在 2000 年原創性地提出，該團隊最近成功研製出了國際上第一臺具有實用價值的樣機，完成了全部設計功能和長時間穩定性檢測，實現了 10 公裡光纖鏈路 4kb/s 通信速率的量子保密電話，推動了量子直接通信的實用化發展。

圖源：北京日報

隨著超級計算機和量子計算機的發展，通信安全受到嚴重威脅，能防範竊聽的量子保密通信受到廣泛重視。

龍桂魯介紹，量子密鑰分發、量子秘密共享、量子直接通信是國際上量子保密通信最主要的三種理論。其中，量子密鑰分發和秘密共享都是先用量子信道協商密鑰，再用經典保密通信傳輸信息。量子直接通信則將一直沿用的密鑰分發和密文傳輸雙信道結構改變為只有一條量子信道的單信道結構，無需密鑰分發，直接在量子信道傳輸信息，從而提高了通信安全性，擴大了應用範圍。

量子通信是利用量子態作為信息載體來進行信息交互的通信技術，利用單個光量子不可分割和量子不可克隆原理的性質，在原理上確保非授權方不能複製與竊取量子信道內傳遞的信息，以此保證信息傳輸安全。

由於信息傳輸安全性的保障，近幾年多個國家都在大力研發量子通信技術。據賽迪智庫此前發布的中國電子信息製造行業發展形勢展望，其認為量子通信發現等技術與產業化進展，疊加通信加密方式需求，將利好上遊信號處理晶片、雪崩光電二極體(APD)等元器件和核心設備。

分析師餘俊七月觀點認為，量子通信網絡系統建設也有望帶動光纖需求提升。通常來看，由於單光子量子態信號與傳統光信號同光纖混合傳輸時將導致性能劣化，因此量子通信系統組網時通常需要額外的獨立光纖鏈路資源。

其認為，僅考慮量子幹線以及量子城域網的建設，量子通信建設投資規模達到百億級別。考慮長期在國防、金融、政府等領域的廣泛應用，量子通信整體市場規模有望超過千億。但量子通信產業目前仍處在較早的階段，產業規模化尚需時間。