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愛因斯坦曾稱,量子是宇宙間最難捕捉的粒子。如今,量子通信打開了量子科技運用之門,成為保障信息安全的「終極武器」。我國首顆量子通信科學實驗衛星發射在即,如果該衛星成功運行,中國將在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信,並結合地面已有的光纖量子通信網絡,初步構建一個廣域量子通信體系。目前,量子通信這一前沿科技產業正受資本市場熱捧,2020年將突破百億市場規模。未來,「量子網際網路」或將量子通信帶進尋常百姓家。
▍全球首家!實現衛星和地面量子通信

近期,我國首顆量子通信科學實驗衛星將擇機發射,如果成功發射,中國將成為全球第一個實現衛星和地面之間量子通信的國家。
同時,「京滬幹線」等地面光纖量子通信網絡將於下半年建成,屆時,國內將初步形成天地一體的廣域量子通信體系。對保障網絡通信安全及國家信息安全具有重要意義。
量子通信是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型通訊方式。通常,信息從一端傳輸到另一端需要一定時間,量子糾纏卻可以擺脫這種束縛,通過一邊的量子狀態能立刻知曉另一邊糾纏量子的狀態,實現零時通信。
量子通信的關鍵要素是「量子密鑰」,它用具有量子態物質作為密碼,一旦被截獲或被測量,其自身狀態就會立刻發生改變。截獲量子密鑰的人只能得到無效信息,信息的合法接收者則可以從量子態的改變中得知量子密鑰曾被截取過。將量子密鑰應用於量子通信中,就是量子保密通信。與傳統通信方式相比,量子保密通信具有絕對安全、超高通信速率、超遠距離傳輸等特點,被全球科技界、產業界視為繼電子和光電子之後的新一代通信技術。
▍資本熱捧!市場規模有望破200億

近年來,高效安全的信息傳輸得到人們普遍關注,量子通信這一前沿技術產業也頗受資本市場青睞。業內人士表示,量子通信將廣泛應用於國防、金融等領域,預計2020年我國量子通信市場規模有望突破200億元。
從各國戰略計劃看,無論是美國展開研製的量子網際網路,還是歐盟發展的基於量子中繼和衛星的自由空間量子通信鏈路,亦或是日本計劃到2040年建成極限容量、無條件安全的量子通信網絡,各國誓要搶佔量子通信未來制高點的意圖已經明朗。
中國在量子通信領域研究起步早、技術積澱較深,走在世界前列。在今年3月份發布的國家「十三五」規劃中,量子通信成為重大科技專項之一,後續多個量子通訊相關項目在國內落地,量子通信產業生態鏈日臻完善。
在公共服務領域,浙江於去年10月開始建設「杭滬量子商用幹線」。這是國內首條量子通信商用幹線,建成後可實現滬杭區域內政府、企業、金融機構等通信數據的加密傳輸。
在金融領域,工商銀行已成功應用量子通信技術實現其北京分行電子檔案信息在同城間的加密傳輸。這也是量子通信技術在國內銀行業的首次成功應用。
在雲計算領域,阿里巴巴旗下阿里雲與中科院旗下國盾量子於去年10月聯合發布了量子加密通信產品。這是量子安全通信產品首次落地雲計算領域。

▍強強聯合!戰略布局量子科技

我國正大力推進全球化的量子通信基礎設施建設,據媒體報導,按照計劃,由中科大牽頭的「京滬幹線」下半年將建設完成。作為全國首條量子保密通信骨幹網絡,「京滬幹線」總長2000餘公裡,從北京出發,經過濟南、合肥,到達上海。此外,我國第一條商用幹線「杭滬幹線」也預計將於今年9月份竣工,這條商用幹線總長約260公裡,途徑上海秀浦路、漕河涇、大港、嘉興東、桐鄉、杭州6個中繼站。
今年6月發布的《長江三角洲城市群發展規劃》中提出,加快城市群主要城市城域量子通信網構建,建設長三角城市群廣域量子通信網絡。而未來,京津冀、珠三角等重點城市群將繼長三角之後逐步啟動量子通信城域網建設,量子保密固網有望實現全國性覆蓋。
2015年11月,華夏幸福與安徽問天量子科技股份有限公司戰略合作,在固安「下一代信息網絡創新產業園」重點發展結合應用場景的量子安全技術研發與推廣,以及量子保密示範系統的建設。雙方將打造覆蓋京津冀地區的信息安全網絡,並輻射延伸至整個華北地區,構築華北大數據和信息安全中心。
按照規劃,我國還將搭建全球化的量子通信網絡。中科院上海分院副院長王建宇曾經表示,中國在2016年首顆量子衛星發射後還將發射更多衛星,到2020年實現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發,屆時連接亞洲與歐洲的洲際量子通信網也將建成。到2030年左右,中國將建成全球化的廣域量子通信網絡。
未來,我國搭建「量子網際網路」平臺將形成完整的量子通信產業鏈,量子通信或將走進尋常百姓家。
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