11月20日消息，近日，新加坡南洋理工大學（NTU 新加坡）在最新一期《自然·光子學》雜誌上撰文稱，他們開發出一種量子通信晶片，尺寸約為3mm，僅為現有裝置的千分之一，但能提供同樣出眾的量子安全技術，可用於智慧型手機、平板電腦和智能手錶等緊湊型設備內，提升其通信安全性。
這顆量子通信晶片，是由南洋理工大學劉愛群（音譯）教授領導的團隊最新開發的微型晶片，使用量子通信算法提供增強的安全性——將密碼集成在被傳遞信息中形成安全的量子密鑰，信息收到後，會與密鑰一起銷毀，從而使其成為一種極其安全的通信形式。
那麼小川先給大家來解釋一下量子通信是什麼，避免有人將量子通信誤解為前段時間收智商稅的量子波動速讀。
量子通信技術是啥
量子通信融合了現代物理學和光通信技術研究的成果，由物理學基本原理來保證密鑰分配過程的無條件安全性。
量子密鑰分髮根據所利用量子狀態特性的不同，可以分為基於測量和基於糾纏態兩種。基於糾纏態的量子通信在傳遞信息的時候利用了量子糾纏效應，即兩個經過耦合的微觀粒子，在一個粒子狀態被測量時，同時會得到另一個粒子的狀態。
量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理，並因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。
從理論上的定義而言，量子通信並沒有一個非常嚴格的標準。在物理學中可以將其看作是一個物理極限，通過量子效應就能實現高性能的通信。而在信息學中，量子通信是通過量子力學原理中特有的屬性，來完成相應的信息傳遞工作。
相較於傳統的通信方式，量子通信有一些比較突出的特點，例如安全性比較高，還有就是傳輸的過程中不容易受到阻礙。
當量子態在不被破壞的情況下，在傳輸信息的過程中是不會被竊聽，也不會被複製的，所以嚴格意義上來看，它是絕對安全的。而在無障礙的傳輸中，兩個分離的量子，無論分離得有多遠，當一個量子變化的時候，另一個也會產生相應的變化。
量子通信發展應用
作為頂尖的通訊技術之一，不論是理論還是應用都意義重大，因此世界上有不少國家致力於量子通信的研發，目前已有美國、歐洲、中國等多個研究小組和機構。
量子通信技術最早可以追溯到1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念。直到1997年才由奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作完成了首次未知量子態的遠程傳輸。
2004年，中國科學技術大學潘建偉教授的科研團隊首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸。
2005年，美國建成了DARPA量子網絡。其連接節點有3個，分別為美國BBN公司、哈佛大學和波士頓大學，目前延伸長度為10公裡。
2014年11月15日，中國研發的遠程量子密鑰分發系統的安全距離擴展至200公裡，刷新世界紀錄。
2016年8月16日，中國發射全世界首顆量子科學實驗衛星。截至2017年8月，已完成了包括千公裡級的量子糾纏分發、星地的高速量子秘鑰分發，以及地球的量子隱形傳態等預定的科學目標。
2017年9月29日，世界首條量子保密通信幹線「京滬幹線」正式開通。當日結合京滬幹線與「墨子號」量子衛星，成功實現人類首次洲際距離且天地鏈路的量子保密通信。幹線連接北京、上海，貫穿濟南和合肥全長2000餘公裡，全線路密鑰率大於20千比特/秒可同時供上萬用戶密鑰分發。
2019年5月，德國政府宣布，將資助大型量子通信研究項目，並稱德國及歐洲必須在量子通信這項關鍵技術領域拓展自己的能力，才不至於依賴他人。
現如今進入了網際網路時代，網絡技術飛速發展，而網絡安全也成了一個關鍵問題，但是量子通信具有這絕對安全性，在國家安全、金融等對信息安全領域有著重大的應用價值和前景，同時量子通信技術也在逐漸走進人們的日常生活。
中國作為全球第二大經濟體，在量子科學領域其實起步並不算早，但卻發展的很快，伴隨著「墨子號」量子衛星和京滬幹線的建設，我國量子通信技術已經處於全球領先地位。
除此之外，還有第一個應用量子通信技術的黨政機關網「濟南黨政機關量子通信專網」，可供百平方公裡的近200個終端進行保密通信，用戶之間的通信實現了每秒產生4000多個密碼。
濟南量子科學研究院院長助理周飛參與了整個濟南專網的建設，並世界上首次應用於公檢法部門，例如在檢察院系統，對一些貪腐案件調查進行信息溝通時，通過量子通信電話可以保證信息安全性，不存在洩露或竊聽；能夠實務應用的關鍵是室溫下通信波段單光子探測器的研發成功。
最新量子通信晶片
南洋理工大學簡稱南大（NTU），成立於1981年（前身南洋大學成立於1955年），作為新加坡的一所科研密集型大學，它在納米材料、生物材料、功能性陶瓷和高分子材料等領域研究一直享有盛名。
此次由南洋理工大學劉愛群教授領導開發出來的微型晶片尺寸僅約為3mm，相較於現在的量子通信設備，它所需要的空間少了1000倍。
這樣的巨大差異所造成的影響便是能夠讓，量子通信技術部署在智慧型手機、平板電腦和智能手錶之類的緊湊設備之中，同時還為在線交易和電子通信的更好加密方法奠定了基礎。
說到這裡，可能會有人說，小川你說了這麼多我也看不懂啊，量子通信這種東西和我們普通老百姓有啥關係嗎？
關於這一點，我國「量子衛星之父」潘建偉已經給出了答案。
根據潘建偉院士的介紹：「中國力爭到2030年左右率先建成全球化的廣域量子保密通信網絡，並在此基礎上，構建信息充分安全的「量子網際網路」。開始可能國防安全用得比較多，如果這個秘鑰好用的話，馬上緊接而來的可能是金融領域，因為他們有一些保密性特別強的數據，需要這個技術。當然再過幾年成本低下來之後，每個老百姓的手機、銀行帳號裡也可以用這種方法來進行保密。」
他甚至給出了一個量子通信技術普及的時間表：5年左右很多機要部門開始用，10年左右金融業、銀行等大機構開始使用，15年的時間或許走進千家萬戶。屆時，每個人的家裡只要裝上一個量子加密晶片，那麼，銀行轉款、電子帳戶等涉密操作，都不用擔心被盜用或者攻擊。
或許就在即將到來的新十年裡，量子通信技術就會像智慧型手機和電腦一樣，進入到家家戶戶當中。