軍事通信是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的核心，我軍要實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展、打贏信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，首先就要提高軍事通信能力。目前，軍事通信有衛(wèi)星通信、視頻通信等，現(xiàn)代武器系統(tǒng)一般都要通過三軍數(shù)據(jù)鏈和衛(wèi)星通訊系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)連接，然而在所有的軍事通信技術(shù)中，安全無疑是軍事通信的第一要求。而量子通信可以做到絕對(duì)安全，既沒有電磁輻射，也沒有強(qiáng)光輻射，敵方難以截獲和破壞我方密碼。將量子通信應(yīng)用于武器裝備系統(tǒng)之中，利用量子隱形傳輸以及超高通信速率和信息高效率等特點(diǎn)，建立滿足軍事特殊需求的超光速軍事信息網(wǎng)絡(luò)，可使戰(zhàn)場(chǎng)偵察探測(cè)、指揮控制、通信網(wǎng)絡(luò)、武器控制能力得到全面提升。目前，量子通信研究已成為各軍事大國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性高科技，在軍事上有著無與倫比的廣闊前景。
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(duì)安全。
量子通信利用的是量子相干疊加、量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞。量子理論認(rèn)為，微觀領(lǐng)域中，某些物質(zhì)可以同時(shí)處于多個(gè)可能狀態(tài)的疊加狀態(tài)，對(duì)這些物質(zhì)的一次測(cè)量就會(huì)改變被測(cè)量物質(zhì)的狀態(tài)?；谶@一原理，以這種狀態(tài)的物質(zhì)作為密鑰，任何截獲或測(cè)試量子密鑰的操作都會(huì)改變量子狀態(tài)。所以，任何人進(jìn)行半路偵測(cè)并試圖獲取所加密的信息都是徒勞的。換言之，截獲量子密碼的人得到的只是無意義的信息，而信息的合法接收者也可以從量子態(tài)的改變中知道量子密碼曾被截取過。
量子的這種不可分割、不可復(fù)制的特性，使得它在傳遞密鑰過程中具有很高的安全性。與目前成熟的通信技術(shù)相比，量子通信優(yōu)勢(shì)明顯，具有保密性強(qiáng)、大容量、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，成為全球物理學(xué)研究的前沿與焦點(diǎn)領(lǐng)域。
廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)示意圖
進(jìn)行量子通信研究，除了能夠?qū)崿F(xiàn)隱形傳態(tài)這種奇妙的物理現(xiàn)象以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)更重要的使命，那就是防御一種“還未出現(xiàn)的威脅”。
威脅來自尚未被成功發(fā)明的量子計(jì)算機(jī)。早在上個(gè)世紀(jì)，科學(xué)家們就已經(jīng)開始設(shè)想，用量子系統(tǒng)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)來模擬量子現(xiàn)象，從而大幅度減少運(yùn)算時(shí)間。如果將未來的量子計(jì)算機(jī)比作大學(xué)教授，今天所謂超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力甚至還比不上剛上幼兒園的小班兒童。
你可以想象這樣一個(gè)驚人的對(duì)比：現(xiàn)在對(duì)一個(gè)500位的阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行因子分解，目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)將耗時(shí)上百億年，而量子計(jì)算機(jī)卻只需大約幾分鐘。
如果量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，人們目前自以為安全的一切將不堪一擊。它將是一個(gè)超級(jí)神偷，可以偷走現(xiàn)代文明中人們賴以生存的一切——銀行存款、網(wǎng)絡(luò)信息。它也足夠沖破軍事或安全系統(tǒng)，調(diào)轉(zhuǎn)導(dǎo)彈的軌道，令世界陷入混亂與災(zāi)難。只有采用量子信息才是安全的，必須占據(jù)先機(jī)，這樣一切“竊聽手段”將失去原有的意義,因此沒有人敢懈怠?！斑@并不是一項(xiàng)杞人憂天的研究，所有的防御必須出現(xiàn)在進(jìn)攻之前?！泵绹?guó)科學(xué)家的預(yù)言就像一個(gè)倒計(jì)時(shí)牌，“量子計(jì)算機(jī)可能將在50年之后出現(xiàn)?！?/p>
通過十幾年的潛心研究，中國(guó)的科學(xué)家在量子糾纏態(tài)、糾錯(cuò)、存儲(chǔ)等核心領(lǐng)域均取得了前沿性突破，在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列。
2005年，潘建偉團(tuán)隊(duì)在全球范圍內(nèi)第一次實(shí)現(xiàn)13km自由空間量子通信實(shí)驗(yàn)，證實(shí)星地量子通信的可信性。
2006年，第一次在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)量子通信距離超過100km。
2007年，郭光燦團(tuán)隊(duì)在北京成功過試驗(yàn)“量子路由器”，并獲得美國(guó)授權(quán)專利。當(dāng)時(shí)成功在北京網(wǎng)絡(luò)建立了4個(gè)用戶的量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)，用戶最短距離32km,最長(zhǎng)距離42.6km.
2008年,首個(gè)量子電話語音網(wǎng)絡(luò)在安徽合肥建成。
2009年，第一次將量子通信安全距離提升到200km以上,并在合肥建成全通型城域量子通信網(wǎng)絡(luò)（5個(gè)節(jié)點(diǎn)）。
2011年10月份，中國(guó)科學(xué)家潘建偉等人在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)百公里級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)。這種成功為中國(guó)發(fā)射全球首顆“量子通信衛(wèi)星”奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
2012年，合肥城域量子通信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建成3年以來，通信正確率達(dá)到99.6%，超過目前移動(dòng)通信水平，量子信息驗(yàn)證網(wǎng)開通。
2013年，濟(jì)南量子保密通信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建成（56個(gè)節(jié)點(diǎn)），是全球范圍內(nèi)規(guī)模最大、功能最全的量子通信保密實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。
2014年，中國(guó)開始建設(shè)全球最長(zhǎng)的量子信息通道“京滬干線”，總長(zhǎng)度為2000km。
2015年2月，工商銀行北京分行電子檔案信息在同城間實(shí)現(xiàn)加密傳輸，量子通信應(yīng)用拓展到銀行業(yè)。
2015年12月，中科院牽頭，中科大、國(guó)盾量子公司、阿里巴巴以及中國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術(shù)研究所等單位共同成立“中國(guó)量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。
2016年1月，潘建偉、陳增兵量子研究團(tuán)隊(duì)獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
2016年8月，首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空，中國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
2016年底，國(guó)際首條千公里量級(jí)的量子通信骨干網(wǎng)“京滬干線”全部貫通，標(biāo)志著量子通信產(chǎn)業(yè)化時(shí)代的到來，拉開了量子通信產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的序幕。
2017年1月，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”正式交付用戶單位使用。
2017年2月，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心暨量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院?jiǎn)?dòng)建設(shè)。
……
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和京滬量子通信干線示意圖
作為事關(guān)國(guó)家信息和國(guó)防安全的前沿技術(shù)，量子通信已被正式納入國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要所培育發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，體現(xiàn)了國(guó)家意志對(duì)重點(diǎn)發(fā)展量子通信的決心。未來隨著一批量子通信重大項(xiàng)目落地，國(guó)家對(duì)量子通信投入力度將明顯加大。目前可以預(yù)見的量子通信市場(chǎng)在 100 億元左右，隨著未來量子從局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)到空間國(guó)際網(wǎng)絡(luò)的全面鋪開，量子通信市場(chǎng)空間將有望達(dá)到千億級(jí)別。預(yù)計(jì)到2018年，量子通信在軍用領(lǐng)域市場(chǎng)空間將超過300億元。