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從2016年到2017年，量子通信這個(gè)頗為“神秘”的技術(shù)因兩個(gè)重大新聞進(jìn)入人們的視野。一是2016年8月16日，我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，該衛(wèi)星既實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)的星地高速量子密鑰分發(fā)，又實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離地星量子隱形傳態(tài)，意味著“不被破解的加密技術(shù)”這個(gè)人類(lèi)千年夢(mèng)想有了成為現(xiàn)實(shí)的科技基礎(chǔ)。
二是2013年7月由國(guó)家發(fā)改委批復(fù)立項(xiàng)的世界首條量子保密通信骨干線路“京滬干線”于2016年底貫通，作為一條實(shí)用化的量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)向金融、電力、廣電、政務(wù)等各行業(yè)的保密通信業(yè)務(wù)開(kāi)放，在歐美一些國(guó)家也提出廣域量子通信網(wǎng)規(guī)劃的同時(shí)，我國(guó)這條“京滬干線”標(biāo)志著我國(guó)在量子通信技術(shù)的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化方面繼續(xù)走在世界前列。
基于這兩大技術(shù)突破，“京滬干線”北京接入點(diǎn)又實(shí)現(xiàn)了與“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星興隆地面站的連接，全線密鑰率大于5kbps，已形成星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形，大大擴(kuò)展了量子保密通信應(yīng)用能力。
量子通信為何成為新科技中的耀眼之星，我國(guó)如何走到了量子通信科研與商用的最前沿？近日，帶著這些好奇，通信世界全媒體記者采訪了從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新型企業(yè)的專(zhuān)家。
量子通信是信息安全的重大突破
現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全手段通常包括：設(shè)備層采用物理隔離、物理備份、專(zhuān)用防泄漏線路、設(shè)備認(rèn)證等，系統(tǒng)層采用安全掃描、入侵發(fā)現(xiàn)、系統(tǒng)加固等，數(shù)據(jù)層采用數(shù)據(jù)加密處理、防火墻、訪問(wèn)控制、安全管理等，應(yīng)用層采用用戶(hù)身份認(rèn)證、加密、加強(qiáng)用戶(hù)名及口令等。但這些技術(shù)被破解的概率已經(jīng)越來(lái)越大。
而量子通信在信號(hào)調(diào)制、探測(cè)、交換等環(huán)節(jié)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)通信有著極大的差別，利用了量子的不可克隆原理和量子不可分割的基本特性，可實(shí)現(xiàn)“一次一密”的絕對(duì)安全通信，或者以此序列為密鑰的對(duì)稱(chēng)加密，技術(shù)門(mén)檻較高。
可以說(shuō)，以量子密鑰分發(fā)為核心的量子通信解決方案，能夠大大提高用戶(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路安全等級(jí)，可廣泛應(yīng)用于金融、政務(wù)、通信、能源（電力）、交通（鐵路）、教育等各行業(yè)。
持續(xù)研發(fā)，我國(guó)領(lǐng)跑全球量子通信
在政策的支持和科研界的努力下，在量子通信領(lǐng)域，中國(guó)用了不到十年的時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國(guó)家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅。
中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的量子通信科研團(tuán)隊(duì)成立了從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新型企業(yè)“科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司”和“國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)量子網(wǎng)絡(luò)公司）”。
其中，科大國(guó)盾是目前中國(guó)最大的量子通信設(shè)備制造商和量子信息系統(tǒng)服務(wù)提供商，已進(jìn)入量子通信領(lǐng)域多年，自主研發(fā)的系列化產(chǎn)品涵蓋量子通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備、核心器件、科學(xué)儀器，以及系統(tǒng)性的管控和應(yīng)用軟件等。
最早將量子通信科研成果帶入市場(chǎng)的科大國(guó)盾總裁趙勇對(duì)記者表示，通過(guò)量子衛(wèi)星的發(fā)射和量子保密干線的貫通等成果，我國(guó)在量子通信科研與應(yīng)用上的領(lǐng)先已毋庸置疑，在國(guó)內(nèi)，三大運(yùn)營(yíng)商也已經(jīng)從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)上與量子通信圈合作，中興通訊等設(shè)備商和諸多IT企業(yè)也已經(jīng)成為量子通信產(chǎn)業(yè)鏈上的重要角色，鑒于長(zhǎng)期持續(xù)科研和產(chǎn)業(yè)鏈合作，中國(guó)在量子通信上步伐已經(jīng)領(lǐng)先國(guó)際一大步，“我們希望集合產(chǎn)業(yè)鏈的力量推進(jìn)量子通信生態(tài)圈的強(qiáng)大，并進(jìn)一步推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的完善。”
據(jù)悉在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域科大國(guó)盾已早有布局，2015年年底，由中科院牽頭，聯(lián)合中科大、科大國(guó)盾和阿里巴巴等單位，成立了中國(guó)量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；在今年6月份，CCSA正式成立了量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組。
相對(duì)年輕的量子網(wǎng)絡(luò)公司則聚焦量子保密通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、推廣和維護(hù)，開(kāi)展量子安全應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、技術(shù)服務(wù)以及相關(guān)的其他業(yè)務(wù)，推動(dòng)量子技術(shù)在軍民融合、政務(wù)、金融、電力、通信等領(lǐng)域的規(guī)�；瘧�(yīng)用。
在北京的“硅谷”中關(guān)村軟件園，為了讓客戶(hù)和合作方更清楚地了解量子通信，量子網(wǎng)絡(luò)公司專(zhuān)門(mén)設(shè)置了一個(gè)技術(shù)講解區(qū)和“京滬干線”演示區(qū)。
量子網(wǎng)絡(luò)公司副總裁王健全早前在運(yùn)營(yíng)商中工作多年，他對(duì)如何凝聚產(chǎn)業(yè)鏈，為做大量子通信舞臺(tái)而打造一個(gè)生態(tài)平臺(tái)更為關(guān)注，在他看來(lái)，把量子通信的能力平臺(tái)化，開(kāi)放化，以API和SDK的形式提供給開(kāi)發(fā)者和行業(yè)用戶(hù)，可以打造一個(gè)“量子通信+”的生態(tài)，更有利于做大量子通信這個(gè)市場(chǎng)。
科研與商用持續(xù)推進(jìn)
在商用領(lǐng)域，量子網(wǎng)絡(luò)公司北京公司總經(jīng)理沈曉豐介紹，以量子密鑰分發(fā)為核心，金融是目前量子保密通信的主要領(lǐng)域，在中國(guó)人民銀行、中國(guó)銀監(jiān)會(huì)等單位的指導(dǎo)下，中國(guó)工商銀行等眾多銀行和金融機(jī)構(gòu)單位已經(jīng)或正在進(jìn)行同城數(shù)據(jù)備份和加密傳輸、網(wǎng)上銀行加密、異地災(zāi)備及視頻會(huì)議等示范應(yīng)用。目前，中國(guó)銀監(jiān)會(huì)已將量子通信寫(xiě)入銀行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃，中國(guó)人民銀行啟動(dòng)了人民幣跨境收付信息管理系統(tǒng)（RCPMIS）的量子通信技術(shù)應(yīng)用示范，并計(jì)劃在條件成熟時(shí)，面向全系統(tǒng)推廣。
此外，量子通信也應(yīng)用到了云數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，2014年9月起，阿里在阿里云機(jī)房環(huán)境中搭建了合作測(cè)試平臺(tái)，對(duì)量子設(shè)備與公共云平臺(tái)的技術(shù)融合進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，并于2015年10月聯(lián)合發(fā)布了云量子通信產(chǎn)品。2017年3月，阿里云公布了首個(gè)云上量子加密通訊案例：網(wǎng)商銀行一組信貸數(shù)據(jù)采用量子技術(shù)在專(zhuān)有云上完成了量子加密通訊試點(diǎn)。阿里云將逐步將政務(wù)、金融、電子商務(wù)等各種類(lèi)型的云態(tài)遷移到量子安全域，深化量子通信應(yīng)用。
專(zhuān)網(wǎng)領(lǐng)域，在合肥、濟(jì)南等地建立了量子通信專(zhuān)網(wǎng)。其中，合肥專(zhuān)網(wǎng)于2010年7月開(kāi)工建設(shè)，2012年3月建成，是國(guó)內(nèi)“首個(gè)開(kāi)工、首個(gè)建成、首個(gè)使用”的規(guī)模化城域量子通信網(wǎng)絡(luò)。濟(jì)南專(zhuān)網(wǎng)于2011年開(kāi)工建設(shè)，2013年建成并投產(chǎn)，涵蓋56個(gè)節(jié)點(diǎn)、95個(gè)用戶(hù)，是目前規(guī)模最大的全時(shí)運(yùn)行的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)。此外，最高人民法院已決定與安徽省高院之間試點(diǎn)量子信視頻業(yè)務(wù)，武警、檢察院以及醫(yī)療大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用示范正在逐步推進(jìn)。
據(jù)悉，科大國(guó)盾、量子網(wǎng)絡(luò)公司以量子密鑰資源移動(dòng)化使用的思路，新開(kāi)發(fā)了QSS-ME量子安全服務(wù)移動(dòng)引擎，將量子密鑰的移動(dòng)分發(fā)轉(zhuǎn)化為更加實(shí)際的密鑰資源的移動(dòng)使用，從而將量子密鑰資源的應(yīng)用方式實(shí)現(xiàn)了大跨度的轉(zhuǎn)變，解決了從量子密鑰分發(fā)固定網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)終端的“最后一公里”問(wèn)題。
未來(lái)，這個(gè)“既熟悉又陌生”的量子通信技術(shù)有望在國(guó)防、政務(wù)、金融和能源等領(lǐng)域加以廣泛應(yīng)用，形成具有國(guó)際引領(lǐng)地位的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和下一代國(guó)家信息安全生態(tài)系統(tǒng)，業(yè)界正拭目以待。
