中國同時也是世界首顆量子通信衛(wèi)星近日將擇機(jī)發(fā)射,如果成功發(fā)射,,中國將成為全球第一個實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國家,,加上今年下半年建成的地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò),國內(nèi)將初步建成廣域量子通信體系,。
什么是量子通信,?
量子通信是根據(jù)量子力學(xué)原理,提供一種全新方式對信息進(jìn)行編碼,、存儲,、傳輸和邏輯操作,并對光子,、原子等微觀粒子進(jìn)行精確操縱,,以確保通信安全和提升計算速度等的通信方式。
而量子力學(xué)理論被認(rèn)為是繼牛頓經(jīng)典力學(xué)和愛因斯坦相對論后,,人類科學(xué)的顛覆性發(fā)現(xiàn),。
量子力學(xué)的兩個應(yīng)用
量子力學(xué)的主要應(yīng)用有兩方面:
一是量子通信
二是量子計算
目前谷歌、IBM已經(jīng)在量子計算機(jī)領(lǐng)域展開研究,。而在量子通信領(lǐng)域,,與其他許多先進(jìn)的前沿科技領(lǐng)域相比,中國已經(jīng)處在全球領(lǐng)先地位。
量子通訊更安全,、更快傳遞信息
目前國內(nèi)即將實用化的“量子通信”,,仍然采用傳統(tǒng)技術(shù)(光纖和激光)來傳遞信息,但已經(jīng)可以做到給信息加密的秘鑰用量子原理來分配,、傳遞秘鑰,。量子通信雖然不可能真的超光速,但其優(yōu)勢足以讓人類向往:通信更快,,更加安全,。
信息安全是人類的剛需,量子通信理論上具有“無懈可擊”,、“無條件安全”的優(yōu)勢,,在軍事、金融和個人私密方面意義重大,。
量子糾纏
基于量子通信和量子力學(xué)的理論,,潘建偉團(tuán)隊希望通過量子通信研究,從初步實現(xiàn)局域量子通信網(wǎng)絡(luò),,到實現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通信網(wǎng)絡(luò),,以保證信息傳輸?shù)慕^對安全。
多個項目落地
量子通信產(chǎn)業(yè)更加完善
目前,,中國已經(jīng)在合肥建成量子通信政務(wù)網(wǎng),。預(yù)計大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)工程將于2016年下半年交付。
“京滬干線”總長2000余公里,,從北京出發(fā),,經(jīng)過河南、合肥,,到達(dá)上海,。這樣一來,京滬兩地及沿線的金融,、政務(wù)機(jī)構(gòu)可以利用這條線傳輸遠(yuǎn)地災(zāi)情和量子安全數(shù)據(jù),從物理原理上確保不被第三方竊聽,。
廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)示意圖
中科院上海分院副院長王建宇曾在“光纖通信50年高峰論壇”表示,,按照規(guī)劃,中國在2016年首顆量子衛(wèi)星發(fā)射后還將發(fā)射更多衛(wèi)星,,到2020年實現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā),,屆時聯(lián)接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)也將建成。到2030年左右,,中國將建成全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò),。
除了中國外,今年歐洲發(fā)布了10億歐元的量子項目計劃;日本提出了以新一代量子信息通信技術(shù)為對象的長期研究戰(zhàn)略,,計劃在2020年至2030年間建成安全保密的高速量子信息通信網(wǎng)絡(luò),。