量子通信是發(fā)展未來(lái)通信的必經(jīng)之路

鄭子亨

量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子理論和信息技術(shù)相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來(lái)這門學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展， 成為國(guó)際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

量子通信顛覆傳統(tǒng)通信

量子通信與傳統(tǒng)通信方式相比，有兩大突出特點(diǎn) ：一是安全特性，對(duì)于量子的測(cè)量或者復(fù)制會(huì)導(dǎo)致量子塌縮到某一個(gè)本征態(tài)上，因此在量子信道上傳送的信息如果被竊聽(tīng)、截獲或復(fù)制，會(huì)導(dǎo)致量子狀態(tài)的改變，從而被信息傳輸者發(fā)現(xiàn)，量子通信能夠保證信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全。二是無(wú)障傳輸信息的能力。量子糾纏態(tài)理論說(shuō)明相互糾纏的兩個(gè)粒子無(wú)論被分離多遠(yuǎn) ，一個(gè)粒子狀態(tài)的變化都會(huì)立即使得另一個(gè)粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化。利用量子糾纏態(tài)進(jìn)行量子態(tài)隱形傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的無(wú)障礙通信的能力，相對(duì)于傳統(tǒng)通信技術(shù)受外界環(huán)境干擾較小，并且在理論上可以實(shí)現(xiàn)零延遲通信。

各國(guó)加大量子通信布局力度

世界各國(guó)紛紛在空間量子通信、量子通信干線工程等領(lǐng)域展開布局。2017年11月，歐洲空間局向歐盟委員會(huì)提交了《空間量子技術(shù)》戰(zhàn)略報(bào)告，指出歐洲應(yīng)在五年內(nèi)發(fā)射商用低軌量子通信衛(wèi)星，研發(fā)高軌衛(wèi)星、低成本立方星和地面站。日本在2018年年驗(yàn)證了用于星地量子密鑰分發(fā)的高性能激光設(shè)備的可行性。英國(guó)正在建設(shè)英國(guó)國(guó)家量子通信測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，目前已經(jīng)建成連接布里斯托、劍橋、南安普頓和UCL的干線網(wǎng)絡(luò)。截至2017年意大利 已建成連接弗雷瑞斯、都靈、佛羅倫薩的量子通信骨干線路。2018年6月，美國(guó)眾議院科學(xué)、太空和技術(shù)委員會(huì)主席在美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院正式提出國(guó)家量子計(jì)劃法案，并在2018年9月以口頭表決方式獲得通過(guò)。

量子通信對(duì)于我國(guó)意義重大

目前傳統(tǒng)通信領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入5G時(shí)代，基于先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)配合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上的超前布局，我國(guó)在5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口技術(shù)等方面，已形成了一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，但是傳統(tǒng)通信行業(yè)無(wú)法從本質(zhì)上解決信息傳輸?shù)陌踩砸约把舆t問(wèn)題，在未來(lái)發(fā)展中將會(huì)面臨瓶頸，發(fā)展量子通信是未來(lái)通信行業(yè)的必經(jīng)之路。我國(guó)要結(jié)合信息安全需求，穩(wěn)步推進(jìn)戰(zhàn)略布局與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。關(guān)注政務(wù)、金融和國(guó)防等領(lǐng)域的信息安全威脅和保障需求，穩(wěn)步、分階段開展量子通信產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略布局和示范推廣應(yīng)用。制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，適當(dāng)鼓勵(lì)和引導(dǎo)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備制造商的參與。