10年后，量子通信可进入百姓生活

　  16日凌晨01时40分，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”从我国酒泉卫星发射中心升空。“墨子号”承载着在国际上率先探索星地量子通信可能性的使命，并将首次在空间尺度验证已有百年历史的量子理论的真实性。

　  量子通信的安全性是基于量子物理基本原理，可从根本上、永久性解决信息安全问题。到2030年左右，我国或将率先实现量子通信覆盖全球，力争率先建成全球化的广域量子保密通信网络，在此基础上构建信息充分安全的“量子互联网”，形成完整的量子通信产业链。

　  【创造全球有史以来最大的天地实验室】

　  量子卫星首席科学家潘建伟介绍，卫星距离地面500公里，地面两个实验站相距1200公里，意味着量子卫星科学实验将在60万平方公里的范围内进行。

　  【量子通信还需10至15年才能进入百姓生活】

　  潘建伟说，“墨子号”发射后，如果效果达到预期，下一步还计划发射“墨子二号”“墨子三号”等，形成“量子星群”。量子通信估计还需10至15年才能进入百姓生活，届时网上银行、手机支付、信用卡等就再也不怕被盗号、泄密了。

　  【未来量子计算机能有多快】

　  潘建伟介绍，将来只要实现了能操控100个粒子的量子计算机，在某些特定功能上就比现在最快的“太湖之光”快百亿亿倍。“如果给每个中国人分十亿台‘太湖之光’，会多大程度上改变我们的生活？”他说，量子科技的未来充满想象力。

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　  量子通信加密已经实际应用

　  提起量子通信这一“永不被解密”的安全传输方式，很多人觉得晦涩，而记者采访了解到，这一技术已经在市场上得以产业应用。以中国科学技术大学潘建伟团队为技术依托的科大国盾量子技术股份有限公司，把量子通信带到了日常生活中，形成了以量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备为核心的量子信息安全系统整体解决方案。

　  目前，工商银行、北京农商行等多家银行率先试用了量子通信加密技术。作为首批用户之一，工商银行数据中心（北京）网络部总经理任长清曾在接受采访时介绍，现在工行试点的部门，就是通过国盾的量子加密技术，将数据从数据中心传输到同城的另一个机房内。“从理论上讲，通过设备产生量子密钥，再对数据进行加密传输，是不会被窃取的，这对金融数据传输是非常有必要的。”

　  而将在今年年底贯通的量子京沪干线，总长2000多公里，建成后，目标应用于军事、金融、政务等领域信息的安全传输。金融机构、媒体、大型企业，都可以成为量子通信的用户。

　  为了赶上中国  欧洲10亿欧元布局

　  发射全球第一颗量子通信卫星，无疑确立了我国在国际量子通信研究中的领跑地位。今年以来，欧美纷纷提出“第二次量子革命”计划，加大基础研究和产业发展方面的投入。

　  今年3月，欧盟委员会发布《量子宣言（草案）》，计划于2018年启动10亿欧元的量子技术项目。其中在量子通信方面，规划5年内突破量子中继器核心技术，实现点对点安全量子通信。10年内实现远距离量子网络、量子信用卡应用等，目标融合量子通信与经典通信，“保卫欧洲互联网安全”。美国更是将“量子跃迁”作为“6大科研前沿”之一，认为人类正站在下一代量子革命的门槛上，量子力学正在导致变革性技术，必须加大投入促进交叉性基础研究。

　  在中科大上海研究院，张强教授告诉记者，他受邀参加了今年5月在荷兰阿姆斯特丹举行的欧洲量子会议，这次会议上有参会者明确提出，欧洲要成为世界量子技术发展竞争中的领导者，并提议建设类似于中国“量子通信京沪干线”的项目。

　  “四种武器”挑战四大实验任务

　  目前，国际上还没有一个国家将量子科学实验送入空间，量子卫星的研制没有任何经验可循，过程充满了困难和挑战。

　  科学家在量子卫星上搭载了自主研发的“四种武器”：量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源和量子试验控制与处理机。

　  同时，在地面建设了科学应用系统，包括1个中心——合肥量子科学实验中心；4个站——南山、德令哈、兴隆、丽江量子通信地面站；1个平台——阿里量子隐形传态实验平台。

　  卫星与地面站共同构成天地一体化量子科学实验系统，在两年的设计寿命期间将进行四大实验任务——星地高速量子密钥分发实验、广域量子通信网络实验、星地量子纠缠分发实验、地星量子隐形传态实验。

　  潘建伟介绍，实验大致分为三类：第一类是进行卫星和地面之间的量子密钥分发，实现天地之间的安全通信，如果4个地面站任何两两之间都可以实现安全的通讯，即可实现组网；第二类相当于把量子实验室搬到太空，在空间尺度检验量子理论；第三类是实现卫星和地面千公里量级的量子态隐形传输。

　  天地量子科学实验非常复杂，对天地实验设备的要求也异乎寻常的高。潘建伟坦言，卫星研制过程中，最困难的环节就是有效载荷，“攻克了许多技术难题才拿下”。

　  量子卫星对精准控制的要求也前所未有的高。量子卫星系统总师朱振才介绍，量子卫星飞行中，携带的两个激光器要分别瞄准两个相距上千公里的地面站，向左向右同时传输量子密钥，且卫星上的光轴和地面望远镜的光轴要始终精确对准，就好比卫星上的“针尖”对地面上的“麦芒”。

　  科研团队进行了各种实验，考验超远距离“移动瞄靶”能力，最终突破了星地光路对准等关键技术，通过平台和载荷两级控制的方式，对准精度可以达到普通卫星的10倍。

　  “激光器一站对一站有人做过，但一颗卫星对准两个地面站国际上还从来没有过。如果成功的话，在国际上也是首次实现这么高精度的跟踪和地面站配合。”中科院国家空间科学中心主任吴季说。

　  本版均据新华社电　2016年08月17日 星期三 贵州都市报http://dsb.gzdsw.com/html/2016-08/17/node_17.htm