《電子技術(shù)應(yīng)用》
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圖解我國量子通信保密干線 絕對無法劫持

2016-07-21

       中國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星發(fā)射在即,量子通信也成為了公眾討論的熱點和市場追逐的對象。

  與其他前沿科研項目相比,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,中國已經(jīng)實現(xiàn)彎道超車,成為該領(lǐng)域的引領(lǐng)者。量子通信利用量子力學(xué)原理,以一種全新的方式對信息進(jìn)行編碼、存儲、傳輸和邏輯操作,并對光子、原子等微觀粒子進(jìn)行精確操縱,以確保通信安全和提升計算速度等。

  在理解量子通信原理前,或許得先知道量子的特性。在微觀世界里,有共同來源的兩個量子之間存在著“糾纏”關(guān)系,無論兩者相距多遠(yuǎn),只要其中一個量子狀態(tài)發(fā)生變化,另一個量子就會立即“感應(yīng)”,并做出相應(yīng)變化。

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  量子通信概念圖。

  利用這樣的特性,量子通信在傳輸過程中,一旦信息在傳出過程中被劫持,發(fā)送方和接收方都能立刻知曉,而信息劫持者也不能得到信息全貌,確保了信息的絕對安全。

  接下去,除了要在今年8月份擇機發(fā)射的量子科學(xué)實驗衛(wèi)星外,中國還會陸續(xù)發(fā)射其他量子衛(wèi)星,形成量子通信的廣域網(wǎng)絡(luò)覆蓋。此外,“京滬干線”的光纖量子通信線路也有望在今年年底交付。由此形成的城域網(wǎng)絡(luò),將幫助中國完成量子通信的天地一體化建設(shè)。

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  未來三年中國量子通信干線。

  這些成果并非短期部署完成。從2005年開始,中科院院士潘建偉團隊就已經(jīng)開始進(jìn)行量子通信科學(xué)實驗。按照規(guī)劃,到2020年,中國將實現(xiàn)亞洲 與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā),屆時聯(lián)接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)。

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  圖片來自“知識分子”微信公眾號。

  量子通信網(wǎng)絡(luò)在有條不紊地進(jìn)行建設(shè)的同時,國家也在推出相關(guān)政策進(jìn)行扶持。

  在2015年,關(guān)于《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》的說明中:“從更長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略需求出發(fā),我們要堅持有所為有所 不為,在航空發(fā)動機、量子通信、智能制造和機器人、深空深海探測、重點新材料、腦科學(xué)、健康保障等領(lǐng)域再部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目?!?/p>

  2016年3月《第十三個五年規(guī)劃綱要》發(fā)布,其中量子通信和天地一體化信息網(wǎng)成為十大重點推進(jìn)項目,預(yù)計兩大專項基金支持力度接近千億,極大推動量子通信軍用、民用大規(guī)模建設(shè)和應(yīng)用。

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  國內(nèi)量子通信建設(shè)里程碑。

  有了國家政策的支持和領(lǐng)導(dǎo)人的肯定,量子通信科研項目也帶動了量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  根據(jù)東興證券的研究報告,保守估計未來3 年,國內(nèi)的量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資規(guī)模將達(dá)75億元??紤]到未來量子通信干線需要進(jìn)行二期升級投入和擴大覆蓋范圍,全國有300多個地級市,如果全部建設(shè)量子通信城域網(wǎng)將帶來約350億元的新增投資。

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  巨大的投資也帶來了量子通信產(chǎn)業(yè)的逐漸完善和發(fā)展。興業(yè)通信研究的報告指出,國內(nèi)已經(jīng)初步形成從量子通信核心器件生產(chǎn),到量子通信設(shè)備制造,再到中下游的量子通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和量子通信網(wǎng)絡(luò)運營與應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈。

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