中國(guó)成功驗(yàn)證構(gòu)建天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)可行

2021年1月7日，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)宣布成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)雛形。

網(wǎng)友經(jīng)常用“遇事不決，量子力學(xué)”來(lái)調(diào)侃量子通信的高深莫測(cè)。那怎么解釋量子保密通信？從古至今，人類創(chuàng)造出很多密碼體系，但沒(méi)有一個(gè)在原理上能保證安全，直到量子保密通信的出現(xiàn)。傳統(tǒng)的密碼總是需要派信使去送密碼本，被傳送的密碼本在專業(yè)中被稱作“密鑰”，信使若被抓或叛變，損失巨大。后來(lái)，密碼學(xué)家們發(fā)明了用數(shù)學(xué)難題加密的方法，解密因此變成了數(shù)學(xué)挑戰(zhàn)賽，但依舊存在被解密的風(fēng)險(xiǎn)。量子保密通信則獨(dú)辟蹊徑，提出了一種既不需要信使、也不依賴于數(shù)學(xué)難題的保密方法。

量子保密通信主要利用量子力學(xué)疊加、測(cè)量與糾纏等特征，讓信息的發(fā)送方和接收方直接建立聯(lián)系。信息的發(fā)送方和接收方通過(guò)一系列量子力學(xué)的操作，同時(shí)獲得了一段隨機(jī)字符串。發(fā)收雙方就可以把自己手中的隨機(jī)字符串作為密鑰將信息加密，后面的傳輸就完全是傳統(tǒng)的通信了，用光纖、電話、電子郵件甚至平信都可以。

以“天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)建為代表的一系列科研成果，證明中國(guó)已經(jīng)具備了在量子科技領(lǐng)域的科技實(shí)力和創(chuàng)新能力。從全球范圍來(lái)看，比對(duì)2020年歐盟發(fā)布的量子旗艦計(jì)劃《戰(zhàn)略研究議程》、美國(guó)發(fā)布的《量子網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略愿景》《量子互聯(lián)網(wǎng)國(guó)家戰(zhàn)略藍(lán)圖》，中國(guó)在量子通信領(lǐng)域領(lǐng)先歐盟3～5年，領(lǐng)先美國(guó)5～8年。

目前，廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的雛形已基本形成，未來(lái)在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步推動(dòng)量子通信在金融、政務(wù)、國(guó)防、電子信息等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。