量子通信是發(fā)展未來通信的必經(jīng)之路

鄭子亨

量子通信是指利用量子糾纏效應進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)展起來的新型交叉學科，是量子理論和信息技術相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向?qū)嶒灒⑾驅(qū)嵱没l(fā)展， 成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。

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 ：一是安全特性，對于量子的測量或者復制會導致量子塌縮到某一個本征態(tài)上，因此在量子信道上傳送的信息如果被竊聽、截獲或復制，會導致量子狀態(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^對安全。二是無障傳輸信息的能力。量子糾纏態(tài)理論說明相互糾纏的兩個粒子無論被分離多遠 ，一個粒子狀態(tài)的變化都會立即使得另一個粒子狀態(tài)發(fā)生相應變化。利用量子糾纏態(tài)進行量子態(tài)隱形傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離的無障礙通信的能力，相對于傳統(tǒng)通信技術受外界環(huán)境干擾較小，并且在理論上可以實現(xiàn)零延遲通信。

各國加大量子通信布局力度

世界各國紛紛在空間量子通信、量子通信干線工程等領域展開布局。2017年11月，歐洲空間局向歐盟委員會提交了《空間量子技術》戰(zhàn)略報告，指出歐洲應在五年內(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年年驗證了用于星地量子密鑰分發(fā)的高性能激光設備的可行性。英國正在建設英國國家量子通信測試網(wǎng)絡，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。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，美國眾議院科學、太空和技術委員會主席在美國國會眾議院正式提出國家量子計劃法案，并在2018年9月以口頭表決方式獲得通過。

量子通信對于我國意義重大

目前傳統(tǒng)通信領域已經(jīng)進入5G時代，基于先天的市場優(yōu)勢配合技術標準上的超前布局，我國在5G的網(wǎng)絡架構、空口技術等方面，已形成了一定的領先優(yōu)勢，但是傳統(tǒng)通信行業(yè)無法從本質(zhì)上解決信息傳輸?shù)陌踩砸约把舆t問題，在未來發(fā)展中將會面臨瓶頸，發(fā)展量子通信是未來通信行業(yè)的必經(jīng)之路。我國要結合信息安全需求，穩(wěn)步推進戰(zhàn)略布局與產(chǎn)業(yè)應用。關注政務、金融和國防等領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用。制定相關產(chǎn)業(yè)政策，適當鼓勵和引導業(yè)務運營商及設備制造商的參與。