作者單位：中國建設銀行
10月16日，中共中央政治局圍繞「量子科技研究和應用前景」主題舉行集體學習，習近平總書記強調，「要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。」這是繼大數據、人工智慧、區塊鏈之後，中央政治局舉行的又一次集體學習活動，意味著量子科技將成為驅動我國數字經濟發展的關鍵技術之一。那麼，量子科技在銀行具有怎樣的應用前景，銀行又該如何下好量子科技「先手棋」？回答這個問題之前，需要了解量子科技是什麼，應用領域有哪些，以及發展現狀和趨勢如何。
一、量子科技原理和主要發展領域
量子科技，或言量子信息技術，是量子力學與信息科學的交叉學科，它以量子力學原理為基礎對信息進行處理，從而在計算、傳輸、測量等應用領域表現出較經典信息處理的巨大優勢。量子科技應用領域包括量子通信、量子計算、量子測量、量子存儲、量子定位等。其中，尤以量子通信和量子計算備受矚目，成為全球主要發達國家和地區競爭焦點。
量子通信是基於量子糾纏效應實現信息傳遞的新型通信方式，包括量子保密通信、量子隱形傳態、量子密集編碼等方向，目前量子保密通信發展最快，已經在部分行業中實現商業化應用。量子保密通信核心環節是量子密鑰分發，它通過兩重「防護」保障信息傳輸絕對安全：一是隨機的量子加密密鑰，竊聽者獲取不到正確密鑰，就不能解譯加密信息；二是量子不可克隆性，使得信息傳遞中竊聽者無法通過測量量子態來截取信息，來自外界的任何幹擾都會引發量子態坍塌，被截取的信息也會失真。因此，量子保密通信在網絡信息傳輸領域具有廣泛應用價值。
量子計算是將量子力學，即量子態的疊加性和糾纏性應用於計算領域，從而實現算力指數級提升的計算方式。傳統計算機在處理信息時，比特只能處於0或1其中一種邏輯態，而量子比特卻能實現兩種邏輯態的線性想幹疊加。假設一臺計算機有n個信息處理單元，傳統計算機只能承載0或1兩種邏輯態2^n種組合中的一種，量子計算機則可以同時承載2^n個疊加態。即量子計算每一步都能對2^n種可能同時作出處理，這就是量子計算的強大並行計算能力。量子計算實現計算方式的顛覆與重塑，具有遠超傳統計算的顯著優勢，未來量子計算機在大數據處理、人工智慧、生物醫藥、氣象預測、金融工程等諸多領域都具有可觀的應用前景。
二、量子科技發展現狀及在銀行的應用前景
目前，量子科技中以量子保密通信和量子計算發展進度較快，取得了諸多階段性重大技術突破和商用成果，這裡僅以量子保密通信和量子計算為代表，簡述國內外發展現狀，以及在銀行的應用前景。
（一）量子保密通信
從1984年BB84協議提出至今，量子保密通信的發展大致經歷了理論奠基、理論與實驗獨立發展、理論與實驗融合、網絡化應用推廣等四個階段。從國內外實用化進展來看，我國與美國、歐盟、日本等主要發達國家和經濟體並駕齊驅，處於該項技術的第一陣營。2005年，美國政府機構與高校和企業聯合建成了全球首個密鑰分發網絡。2008年，歐盟組建第一個搭載信任中繼的量子密鑰分發試驗網絡。2009年，日本國家情報通信研究機構聯合國內和歐洲多家企業，在東京建成全球領先的城域量子通信網絡。我國2013年立項建設量子保密通信「京滬幹線」，並於2017年正式開通，2016年又發射量子衛星「墨子號」，並於2018年初實現洲際量子密鑰分發，奠定了我國在量子通信領域的國際領先地位。
近年來，國內外眾多企業和金融機構頻繁遭遇網絡攻擊和網絡竊聽，由此引發的經濟損失更是難以估量，網絡信息安全日趨受到國際國內的關注。銀行作為一國經濟和金融的動脈，其信息安全甚至牽動著整個國家經濟穩健運營，保障銀行信息傳輸安全具有重要現實意義。量子保密通信技術從物理層面保障信息傳輸絕對安全，在銀行的異地互聯通信、跨行業通信、跨境數據傳輸等眾多場景中均具有重要實用價值。
（二）量子計算
1982年費曼提出量子計算概念以來，引起了全球廣泛關注，90年代又先後由學者提出Shor算法、Grover算法，讓量子計算發展有了堅實的理論基礎。2010年前後，歐美開始在量子計算實用領域發力，並取得許多突破性進展。以IBM、谷歌、微軟、D-Wave等為代表的科技型企業均在量子計算領域取得了數百項發明專利，從而牢牢佔據量子計算研發的第一梯隊，如D-Wave公司基於量子退火的商用計算機在化解最優解難題方面優勢明顯，谷歌的量子處理器Sycamore執行特定任務的運算速度遠超時下最先進的經典計算機。我國在量子計算領域研究滯後於西方發達國家，目前仍處於追趕的狀態，不過近年來也取得一些進展。2017年，中國科技大學和中科院物理所聯合推出世界首臺光量子計算機，2018年，華為的量子計算雲服務平臺問世。此外，目前國內部分頭部網際網路企業也加入到了量子計算研發陣列。
隨著金融科技發展進入「深水區」，大數據、人工智慧等技術在銀行的應用越來越廣泛，數位化轉型與智能金融成為新形勢下主流趨勢。然而，隨著全球數據指數化增長，以及摩爾定律趨於失效，銀行需要處理海量複雜和高維的數據，現有經典計算機在數據處理能力、處理速度、能耗和散熱等方面的缺陷已無法克服。量子計算的強大並行計算能力為銀行數據處理開闢了新路徑，量子聚類算法、量子分類算法、量子主成分分析算法等為代表的量子算法在生物識別、風險監測、市場預測、信用風險評估、量化投資等領域具有顛覆性意義。此外，量子計算機的么正變換能夠實現可逆計算，產生的能耗可以忽略不計。
三、銀行擁抱量子科技的相關建議及展望
隨著全球科技競賽加劇，以及我國對量子科技的高度重視，量子保密通信與量子計算正在迎來快速發展機遇，這也使得銀行下好量子科技「先手棋」變得尤為必要和迫切。基於此，提出以下幾點建議：
（一）關注發展動態，制定戰略計劃
量子科技戰略布局已成全球共識，世界主要國家和地區針對量子科技已制定在政務、國防、金融、能源等領域的應用規劃。與此同時，以IBM、谷歌、阿里巴巴、摩根大通、澳大利亞聯邦銀行等為代表的領先網際網路企業和商業銀行也制定了量子通信或量子計算的戰略發展計劃。銀行應緊隨國際國內前沿科技發展步伐，關注量子科技發展動態，計劃技術應用場景，適時制定相應戰略計劃，搶佔新技術制高點。
（二）推進多方合作，攻克技術難關
目前，國內包括中國科學院、中國科技大學、清華大學等機構和高校已經在量子科技領域探索出許多成果，而以國盾量子、本源量子為代表的專項型科技企業也已取得多項研發專利，進一步拓寬量子科技商用化的大門。銀行可以著手建立與科研機構、高校、科技型企業之間的密切合作關係，共同推動量子科技的技術攻關，充分發揮銀行資金優勢，為量子科技快速發展和應用落地注入動能。
（三）豐富場景建設，保持協同發展
從實際應用來看，銀行更關注量子保密通信的應用，工行、農行、中行、建行、浦發、徽商銀行均已經啟動量子通信網絡建設；科技型企業則更關注量子計算的應用，以華為和BAT為代表的企業紛紛布局量子計算研究計劃。對於銀行來說，一方面需要持續拓展量子保密通信應用場景，升級銀行信息安全保障；另一方面也要啟動量子計算研發應用，為新時期智能金融發展尋求更強大的算力支持。只有二者協同發展，才能更好地保障銀行的競爭優勢。
（四）組建研發陣營，培養專業人才
任何技術應用落地都離不開人才資源支撐，對於銀行來說，人才隊伍建設還需分步走，既要從高校、研究機構、科技型企業引入專業化人才，解決從無到有問題；也要增強內部自我造血能力，培養一批既懂技術又懂業務的複合型人才。在此基礎上，通過組建專項型任務團隊，持續推進技術攻關和實用測試，實現技術和業務有機融合，讓量子保密通信和量子計算真正落地為銀行服務用戶和發展業務所需的生產力。
責任編輯：王超