高科技概念都是紙老虎：量子通信技術來了！
發布時間：2015-02-10 ??? 2月4日綜述（南山）神馬云計算、大數據、物聯網、智慧城市……這些高大上的概念，在程序猿和攻城獅的眼里都弱爆了好嗎！技術，只有技術，才是信息化社會高速發展的背后，所有高科技概念的核心。?????? 例如算法，才能讓大數據被層層剝開去分析，變得有實用價值；再例如光纖通信，這是實現數據高速傳輸、交換、存儲的根本基礎，是讓智慧城市靈動起來的關鍵技術。
?????? 去年底今年初，一直不溫不火的“量子通信”，突然就大紅大紫了。就看近幾天，先是中國科技大學潘建偉教授團隊的“量子通信安全傳輸創世界紀錄”，入選2014年中國十大科技進展；然后是量子通信首次應用于銀行業，中國工商銀行成功應用量子通信技術實現了北京分行電子檔案信息在同城間的加密傳輸。
?????? 那么問題來了：量子通信到底是什么？量子通信是不是真的如傳說那樣絕不可能被竊聽？中國在量子通信研究領域有什么地位？量子通信有多大實用價值？且讓C114小編為您一一道來。
?????? 什么是量子通信？
?????? 我們就不要引用百度百科了，太不夠逼格，還是直接引用專家的原話。用國際頂級量子專家王肇中教授的話說，量子通信就是單模光纖兩端加上能代替常用光模塊功能的、光量子態的發送和接收設備，實現基于物理加密的保密通信。清華大學物理系教授王向斌也表示，量子通信簡單的說就是基于光的單量子態實現的通信手段，以完成經典通信手段無法完成的通信任務，例如保密性任務等。
?????? 北京郵電大學智能網絡安全實驗室主任李劍說，量子通信是指利用量子力學基本原理或基于物質量子特性的通信技術。它是結合量子技術與現代通信技術的一種新興通信技術，在理論上可實現無條件安全的鏈路數據傳輸，被認為是保障未來通信安全最重要的技術手段。
?????? 所以，量子通信與現代基于光纖的通信技術存在緊密聯系，其最大特征在于采用量子技術實現了通信的保密。當然，量子通信被形容為“絕對保密”、“無條件安全”，讓很多人條件反射的認為又是一門偽科學。根據分析，由于量子不可克隆、不可分割，以及“一次一加密”的通信方式，理論上在當前技術水平下，確實不可能被竊聽；但量子通信本身，仍然處在研究階段，還遠遠沒有達到大規模商用化的水平，實用的量子通信網絡其保密的絕對性還有待商榷。
?????? 事實上，本次潘建偉教授及其團隊入選2014年中國十大科技進展，其主要貢獻在于“通過發展高速獨立激光干涉技術，結合高效率、低噪聲超導納米線單光子探測器，將可以抵御黑客攻擊的遠程量子密鑰分發系統的安全距離擴展至200公里，并將成碼率提高了3個數量級，創下新的世界紀錄”。
?????? 中國是不是坐談之客？
?????? 三國時代，劉表單騎平定荊州，號稱八駿，善善惡惡，名垂當世，但被曹操譏諷為“坐談之客”，率大軍平定北方時，絲毫不擔心劉表從背后插刀子。對量子通信來說，中國專家現在指點江山，自信滿滿，到底中國當前量子技術發展有沒有真材實料，是不是坐談之客？
?????? 量子通信只有30年的發展歷史，對中國來說并沒有很重的歷史包袱，因此在量子通信方面的研究，中國與國外諸強基本上從開始就站在同一起跑線上。華人頂級量子通信專家，也為中國量子通信發展做出了很大貢獻。在國內，不得不提的是潘建偉教授及其團隊。潘建偉建設早在上世紀90年代在國外留學時就已經開始量子通信研究，2008年在中國科技大學建成光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網絡通話；2010年7月啟動合肥城域量子通信試驗示范網建設，在2012年初建成世界上規模最大的46節點量子通信試驗網。據新華社報導，合肥量子通信政務網建成3年以來運行良好，通信正確率達到99.6%，超過了目前移動通信網絡的水平。
?????? 潘建偉教授指出，量子通信技術的實際應用將分三步走：一是通過光纖實現城域量子通信網絡；二是通過量子中繼器實現城際量子通信網絡；三是通過衛星中轉實現可覆蓋全球的廣域量子通信網絡。
?????? 2012年，新華社和中國科大合作建設的金融信息量子通信驗證網在北京開通，在世界上首次實現利用量子通信網絡對金融信息的安全傳輸，這是今年中國工商銀行能夠商用城域級量子通信網的基礎。2014年3月，山東濟南建設的“濟南量子通信試驗網”也正式投入使用。2014年，世界第一條量子信息保密干線――“京滬干線”量子通信工程開工建設，預計將于2016年交付。
?????? 據媒體報道，中國廣域量子通信網絡計劃也已經開始，中科院戰略先導專項“量子科學實驗衛星”，計劃在2016年左右發射，首顆衛星發射后還將發射更多衛星，到2020年實現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發, 屆時聯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。
?????? 量子通信的實用價值
?????? 技術研究與產業化總是相輔相成的。沒有產業化做基礎，技術的研究將是無源之水無本之木。例如谷歌這樣的大公司，每年都有很多吸引眼球的項目，谷歌眼鏡、谷歌熱氣球無線網、谷歌模塊化手機等等，都是從眾多項目中脫穎而出，獲得谷歌強大的資金支持，從而具備了產業化的前景。
?????? 對量子技術來說，目前已經從科研階段進入試點階段，未來10年將向規模商用階段邁進，――這是從技術角度的判斷。對市場角度來說，互聯網本質上是一個不安全的網絡，而量子通信在理論上的絕對保密特征，已經得到物理定理的證明，很顯然在軍事、國防、金融等領域有著廣闊的應用前景。在大眾商業市場，隨著技術成熟，量子通信也將具有極大的發展潛力。
?????? 量子通信是一種技術，而不是一個概念、一項標準。目前各主要國家都在量子通信領域投入重金研發，以期獲得發展先機掌握主導權。對中國來說，目前產業化的現狀，在世界范圍內都是比較領先的，中國基于光通信的現代通信技術已經達到國際領先水平，量子通信技術的研究成果不必否認。中國高新技術的發展環境十分寬松，隨著國家大力推動量子技術的發展，將有機會成就一段技術傳奇。
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