量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題研究

摘 要：“軍民融合發(fā)展”是黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人著眼當(dāng)前世界軍事變革新形勢(shì)所制定的戰(zhàn)略決策，是從國(guó)家安全和發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)作出的重大部署。量子通信技術(shù)作為新一代高科技通信技術(shù)，對(duì)提高我國(guó)信息安全具有重大作用，不僅在銀行和金融數(shù)據(jù)安全等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，而且在國(guó)防數(shù)據(jù)傳遞和通信安全等軍事領(lǐng)域意義重大。在實(shí)行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，對(duì)量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題進(jìn)行探究具有重大意義，有利于充分利用軍地兩種資源，加強(qiáng)合作，協(xié)同創(chuàng)新，加快推進(jìn)量子通信產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。主要從量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展價(jià)值、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景預(yù)測(cè)方面對(duì)量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題進(jìn)行了初步探索。

關(guān)鍵詞：量子通信；信息安全；軍民融合；通信技術(shù)

中圖分類號(hào)：E96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.070

“十八大”以來，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視軍民融合發(fā)展問題，相繼出臺(tái)了一系列政策意見，并于2017-01-22成立了中央軍民融合發(fā)展委員會(huì)，習(xí)近平同志任主任，軍民融合發(fā)展已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。實(shí)行軍民融合發(fā)展是黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人著眼當(dāng)前世界軍事變革新形勢(shì)所制定的戰(zhàn)略決策，是從國(guó)家安全和發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)作出的重大部署，不僅可以加強(qiáng)軍地合作、協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)軍事高科技發(fā)展，而且可以做到成果共享、軍民兩用，有利于提高資源配置效率，推動(dòng)我國(guó)國(guó)防事業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)齊頭并進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

量子通信作為新一代通信技術(shù)，相比傳統(tǒng)通信方式而言，具有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，量子通信技術(shù)旨在利用量子態(tài)實(shí)現(xiàn)信息的編碼、傳輸、處理和解碼，特別是利用量子態(tài)實(shí)現(xiàn)量子密鑰的分配，由于量子態(tài)擁有不可復(fù)制性，一旦粒子被復(fù)制就會(huì)被破壞，因此，量子通信可以嚴(yán)格保證信息傳遞的安全性。目前，量子通信與量子計(jì)算機(jī)已被列入我國(guó)《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》“科技創(chuàng)新2030——重大項(xiàng)目”，是體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略意圖的重大科技項(xiàng)目。當(dāng)前量子通信技術(shù)正處于加速研發(fā)和市場(chǎng)化試點(diǎn)運(yùn)作的起步階段，因此，推動(dòng)量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展就具有極大的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略意義。

1 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展

1.1 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展的含義

所謂“軍民融合”，主要有2個(gè)方面的含義：①軍地合作，協(xié)同創(chuàng)新，共同推進(jìn)高精尖技術(shù)研發(fā)，提高國(guó)防科技工業(yè)技術(shù)水平；②軍地共享、資源兩用，推動(dòng)高水平技術(shù)成果向軍地應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

同樣，量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題也必然包括這2個(gè)方面：①雖然我國(guó)近年來在量子通信領(lǐng)域發(fā)展迅速，成果卓越，但是還存在著部分技術(shù)難題和實(shí)際困難有待解決，因此，軍地雙方必須攜起手來，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，解決體制障礙，完善政策措施，加快推進(jìn)量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程；②由于全世界首條量子通信商業(yè)化用途干線——滬杭干線的全線接通，將實(shí)現(xiàn)杭州和上海兩地間的量子安全級(jí)別語(yǔ)音電話、視頻電話、文件傳輸業(yè)務(wù)，因此，推進(jìn)量子通信在短期軍用和政務(wù)專網(wǎng)建設(shè)等軍地兩用方面的試點(diǎn)轉(zhuǎn)化也變得日益迫切。

1.2 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展的意義

1.2.1 加快推進(jìn)量子通信技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

在技術(shù)層面，雖然量子通信技術(shù)相比于傳統(tǒng)通信方式有著巨大的性能優(yōu)勢(shì)，但由于技術(shù)限制，目前這個(gè)領(lǐng)域還有非常大的研究空間，仍有很多技術(shù)瓶頸急需突破。比如，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，理論上的理想的量子通信協(xié)議還難以實(shí)現(xiàn)，其中，單光子的生成以及量子控制等核心技術(shù)仍然不完善，因此，其保密性還難以達(dá)到理論效果。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收，先必須解決單光子探測(cè)的技術(shù)難題，目前，這一技術(shù)還不成熟，未來將需要研制出性能優(yōu)良的光子探測(cè)器等。

在運(yùn)行層面，雖然首條量子通信商用干線——滬杭干線已經(jīng)正式全線接通，有關(guān)政府部門和地方銀行機(jī)構(gòu)也已經(jīng)開始投入使用，但是這僅僅是小范圍內(nèi)的試驗(yàn)運(yùn)行，距離實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有較大差距。因此，軍地雙方共同合作、協(xié)同創(chuàng)新，就有利于盡快克服這雙重難題，為推進(jìn)量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程注入新動(dòng)力。

1.2.2 為軍地信息安全保駕護(hù)航

量子通信技術(shù)具備超強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來在各行各業(yè)將有廣泛的應(yīng)用前景。中投顧問發(fā)布的《2016—2020年中國(guó)量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》指出，量子通信技術(shù)在軍用、國(guó)土防御以及金融等信息安全領(lǐng)域具有極高的使用價(jià)值和發(fā)展空間，既可使用于軍事演習(xí)、國(guó)防安全等對(duì)保密要求極高的軍事通信領(lǐng)域，也可應(yīng)用于牽扯到個(gè)人隱私和金融數(shù)據(jù)安全的電信、證券、保險(xiǎn)、銀行、工商、地稅、財(cái)政以及企業(yè)云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域和部門，應(yīng)用前景特別廣闊。同時(shí)，量子通信不僅在軍事、國(guó)防、金融等領(lǐng)域具有重要的作用，而且會(huì)極大地促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，一旦量子通信實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營(yíng)，軍地雙方都將共同受益，信息安全將大大得到加強(qiáng)。

2 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展實(shí)施現(xiàn)狀

2.1 地方力量占主導(dǎo)，軍內(nèi)研究水平較低

我國(guó)較早地展開了對(duì)量子通信領(lǐng)域的研究，早在1990年，郭光燦院士、張永德教授等專家學(xué)者就開始密切關(guān)注量子通信領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，當(dāng)時(shí)，中國(guó)科大部分專家就已經(jīng)發(fā)表了一些有關(guān)量子通信方面的論文。當(dāng)前，研究量子通信技術(shù)的專家團(tuán)隊(duì)主要以中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的眾多專家院士為核心，包括由潘建偉、郭光燦、杜江峰等為代表的一大批科學(xué)家所組成的量子通信“夢(mèng)之隊(duì)”，為我國(guó)量子通信事業(yè)開創(chuàng)了非凡業(yè)績(jī)。

相比來看，軍內(nèi)院校和科研機(jī)構(gòu)在量子通信方面的研究較為欠缺，缺乏這方面的頂尖專家，2012年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)牽頭，包括南京大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所等多家單位聯(lián)合組成了“量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心”，逐步開始對(duì)量子信息技術(shù)和量子科學(xué)前沿領(lǐng)域展開全面深入的研究，但當(dāng)時(shí)軍內(nèi)科研院所就只有國(guó)防科技大學(xué)一家參與了此項(xiàng)計(jì)劃。

2.2 軍隊(duì)缺乏相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)

隨著量子通信技術(shù)領(lǐng)域研究的不斷推進(jìn)，相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化也越來越多，根據(jù)中國(guó)科學(xué)院官方網(wǎng)站的披露，早在2009年，安徽省就借助中國(guó)科技大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子物理和量子信息研究部的技術(shù)力量，成立了安徽量子通信技術(shù)有限公司，來推動(dòng)量子通信技術(shù)在安徽的成果轉(zhuǎn)化。2010年，山東省也和中國(guó)科技大學(xué)簽署了科技成果轉(zhuǎn)化合作協(xié)議，在濟(jì)南市成立了山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，從此山東省也展開了對(duì)量子通信技術(shù)的應(yīng)用研究；接下來的兩年中，在山東省政府和中國(guó)科學(xué)院的大力合作下，濟(jì)南相繼成立了中國(guó)科學(xué)院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心、濟(jì)南量子技術(shù)研究院、山東省量子科學(xué)技術(shù)院士工作站等科研機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步加快了量子科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化，繼而加快新興高科技產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。2017年，隨著京滬量子干線的全面接通，沿線地區(qū)政府表示，該地的電網(wǎng)和銀行等系統(tǒng)將逐步采用量子保密通信技術(shù)作為主要保密通信網(wǎng)絡(luò)。

從此發(fā)展歷程中可以看到，地方政府和企業(yè)在推動(dòng)量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮著主要作用，盡管量子通信在軍事通信、國(guó)防信息安全和光電探測(cè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景，將使軍隊(duì)的信息獲取、數(shù)據(jù)傳輸、情報(bào)支援、信息服務(wù)等能力得到大幅提升，但目前軍內(nèi)還缺乏相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，量子通信在軍隊(duì)內(nèi)的進(jìn)一步試點(diǎn)推廣還有待加強(qiáng)。

3 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展前景預(yù)測(cè)

3.1 加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，織就星地一體網(wǎng)

目前，制約量子通信技術(shù)發(fā)展的主要技術(shù)難題為：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，理論上的理想的量子通信協(xié)議還難以實(shí)現(xiàn)，其中，單光子的生成以及量子控制等核心技術(shù)仍然不完善，因此，其保密性還難以達(dá)到理論效果。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收，必須解決單光子探測(cè)的技術(shù)難題，目前這一技術(shù)還不成熟，未來將需要研制出性能優(yōu)良的光子探測(cè)器。這些技術(shù)瓶頸將有賴于軍地雙方專家學(xué)者在下一步的合作創(chuàng)新中予以妥善解決。

但近十多年來，我國(guó)在掌握遠(yuǎn)距離量子通信的關(guān)鍵技術(shù)，比如單光子源、量子存儲(chǔ)等方面也都取得了巨大的進(jìn)步，這都為最終實(shí)現(xiàn)可用的量子中繼，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我國(guó)在全世界已經(jīng)率先發(fā)射了首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并搭建了配套的科研平臺(tái)，只要軍地雙方加強(qiáng)合作，資源共享，人員互動(dòng)，根據(jù)國(guó)家總體規(guī)劃，到2020年，中國(guó)區(qū)域量子通信網(wǎng)絡(luò)將可成熟應(yīng)用；到2030年，星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)即可投入應(yīng)用。

3.2 加快試點(diǎn)運(yùn)行，構(gòu)建信息安全網(wǎng)

2009年，量子政務(wù)網(wǎng)、量子通信網(wǎng)相繼在中國(guó)建成。這兩個(gè)可投入實(shí)際使用的量子通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志著原本停留在紙面和實(shí)驗(yàn)室的量子保密通信已經(jīng)開始在人們的日常生活中得到應(yīng)用，同年，國(guó)慶60周年大閱兵通過在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)間構(gòu)建“量子通信熱線”，用于保障閱兵式上重要信息的傳輸傳遞，取得了圓滿成功；2011-10，我國(guó)在青海湖首次成功實(shí)現(xiàn)了百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)；2017-03，隨著全球最長(zhǎng)量子通信干線——京滬干線正式全線接通，京滬兩地及沿線的金融、政務(wù)機(jī)構(gòu)可利用這條線路，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)儲(chǔ)備和量子安全數(shù)據(jù)傳輸，從物理原理上確保無條件安全通信。不久以后，我國(guó)將會(huì)建成天地一體的全球化量子通信系統(tǒng)，形成完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國(guó)家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建基于量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng)。

未來，量子通信將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是一種全新的加密通信手段，它將是新一代信息網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的關(guān)鍵技術(shù)，將成為越來越普遍的電子服務(wù)的安全基石，成為保障未來信息社會(huì)可信行為的重要基礎(chǔ)之一。

參考文獻(xiàn)

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[2]高永強(qiáng).量子通信原理及應(yīng)用[J].通信企業(yè)管理，2017（01）.

作者簡(jiǎn)介：劉威，男，湖南邵陽(yáng)人，南京政治學(xué)院政治經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)碩士研究生，研究方向?yàn)檐娒袢诤稀?/p>

〔編輯：張思楠〕