全球首颗量子通信卫星即将升空:中国军事通信将“无懈可击”

澎湃新闻记者 王心馨

2016-07-13 21:36 来源:澎湃新闻

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中国制造的首颗“量子实验通信卫星”有望7月底发射。如果成功发射,中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家,加上今年下半年建成的地面光纤量子通信网络,国内将初步建成广域量子通信体系。
量子通信是根据量子力学原理,提供一种全新方式对信息进行编码、存储、传输和逻辑操作,并对光子、原子等微观粒子进行精确操纵,以确保通信安全和提升计算速度等。而量子力学理论被认为是继牛顿经典力学和爱因斯坦相对论后,人类科学的颠覆性发现。
量子通信概念图。 
量子力学的主要应用有两方面,一是量子通信,二是量子计算。目前谷歌、IBM已经在量子计算机领域展开研究。而在量子通信领域,与其他许多先进的前沿科技领域相比,中国已经处在全球领先地位。
受益于中国量子通信的发展,A股市场中多个概念股可以关注:凯乐科技(600260.SH)、三力士(002224.SZ)、 科华恒盛(002335.SZ)、光迅科技(002281.SZ)、 浙江东方(600120.SH)、神州信息(000555.SZ)、宁波建工(601789.SH)。
量子通信能更安全、更快传递信息
目前国内即将实用化的“量子通信”,仍然采用传统技术(光纤和激光)来传递信息,但已经可以做到给信息加密的秘钥用量子原理来分配、传递秘钥。量子通信虽然不可能真的超光速,但其优势足以让人类向往:通信更快,更加安全。
信息安全是人类的刚需,量子通信理论上具有“无懈可击”、“无条件安全”的优势,在军事、金融和个人私密方面意义重大。
之所以能做到安全、快速的传递信息,原因就在它是利用量子纠缠效应来传递信息。据中国量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授潘建伟介绍,因为量子具有叠加性,即根据量子比特的物理性质,科学家们可以做到传统芯片上晶体管用电流完成的事——也就是用0和1的二进制来表示信息。但量子比特的特殊之处在于,它能够呈现叠加状态,能同时表示0和1,处于叠加态的量子比特能以一种叫做量子纠缠的现象相互联系,简单来说,就是一个量子比特的行为能瞬间影响到另一个量子比特。
量子纠缠。
这样的特性意味着,你不可能实现对一个未知量子比特的精确复制。因为一旦信息被人挟持,量子会自动发生变化,接收者也因此能察觉,而偷窥者也看不到原貌。
基于量子通信和量子力学的理论,潘建伟团队希望通过量子通信研究,从初步实现局域量子通信网络,到实现多横多纵的全球范围量子通信网络,以保证信息传输的绝对安全。今年46岁的潘建伟正是国内量子通信的领军人物,浙江东阳人,正帮助中国从经典信息技术的跟随者,转变成未来信息技术的并跑者乃至领跑者。
多个项目落地,量子通信产业更加完善
目前,中国已经在合肥建成量子通信政务网。预计大尺度光纤量子通信骨干网工程将于2016年下半年交付。“京沪干线”总长2000余公里,从北京出发,经过河南、合肥,到达上海。这样一来,京沪两地及沿线的金融、政务机构可以利用这条线传输远地灾情和量子安全数据,从物理原理上确保不被第三方窃听。
广域量子通信网络示意图。
中国除了目前在按计划推进的工程项目外,中科院上海分院副院长王建宇曾在“光纤通信50年高峰论坛”表示,按照规划,中国在2016年首颗量子卫星发射后还将发射更多卫星,到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发,届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成。到2030年左右,中国将建成全球化的广域量子通信网络。
得益于量子通信的优势,除了中国外,世界上还有不少发达国家都在积极推进量子通信发展战略。今年,欧洲发布了10亿欧元的量子项目计划;日本提出了以新一代量子信息通信技术为对象的长期研究战略,计划在2020年至2030年间建成安全保密的高速量子信息通信网络。
2016年 3 月《第十三个五年规划纲要》发布,其中量子通信和天地一体化信息网成为十大重点推进项目,预计两大专项基金支持力度接近千亿,极大推动量子通信军用、民用大规模建设和应用。量子通信的安全、高效以及国家在量子通信领域的逐步推进,也让市场对于量子通信也充满了期待。
中信证券分析师陈剑指出,作为通信技术的未来演进方向,量子通信业终将进入广域网、城域网等公网市场。据陈剑测算,预计2020年国内量子通信市场规模将达210亿元。其中,专网市场105亿元,公网75亿元,其他领域30亿元;预计2020年国内量子通信设备领域市场规模为30亿元,建设运维领域规模为30亿元,运营市场规模将达150亿元。
陈剑还指出,诱人的市场前景已经吸引了众多参与者,量子通信产业链生态正在逐渐形成。
责任编辑:李跃群澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 量子通信,量子通信卫星,中国,军事安全,澎湃,澎湃新闻

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