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今日热搜丨量子通信

2022-04-25 12:32
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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在电影《窃听风云》中,

窃听者使用GSM阻截器,

只需输入目标的手机号码,

就能轻松进行窃听。

这让人们

对通信安全和保密性产生了质疑。

那么有没有一种通信保密手段,

或者说是加密方式,

可以保证通信绝对安全呢?

答案是肯定的。

这便是量子通信。

什么是量子通信

  量子通信(quantum communication)是指利用量子纠缠效应进行信息传递的通信方法。

  《十万个为什么》为你科普量子通信。(视频来源于“学习强国”学习平台)

量子通信的特点

  量子通信具有很多特点,与传统的通信方式相比较,量子通信最大的优势就是不可比拟的高安全性和高效率性。首先,传统通信方式采用加密方式保证信息的安全,比较容易被破解。量子通信利用光量子的不可复制性,其密钥不是固定的,充满随机性,即使密钥被截获也无法被破译。因此,理论上量子通信可以做到绝对安全。其次,量子编码的效率非常高,不仅是“有”和“无”两态(对应于“1”和“0”)而且可以是两个量子自旋态的组合态。因此,用少量光子可以传输大量的信息。此外,量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能及较低的噪音比等特点。

量子通信已在我国多领域应用

  经过20多年努力,中国在量子通信领域实现了从跟跑到领跑的重大转变。

  2016年,中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”;2017年9月,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。

  量子保密通信“京沪干线”总长超过2000公里,覆盖四省三市共32个节点,包括北京、济南、合肥和上海4个量子城域网,通过两个卫星地面站与“墨子号”相连,总距离4600公里。

  目前,量子通信技术已经在我国获得应用。其中,量子保密通信技术已经为纪念抗战胜利70周年阅兵、十九大等国家重要会议和活动提供了信息安全保障。此外银行业监管信息报送、人民币跨境收付信息管理系统、网上银行数据异地灾备系统等都应用了量子保密通信技术。未来,量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域可进一步广泛应用。

最新研究

100公里!我国科学家创造量子直接通信最远纪录

  我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。这是目前世界最长的量子直接通信距离。该研究成果由北京量子信息科学研究院、清华大学龙桂鲁教授团队和陆建华教授团队共同攻关,发表于最新一期《Light-Science & Applications》期刊在线版。此前公开发表的成果中,量子直接通信的最长距离为18公里。

  量子直接通信以量子态作为载体编码和传输信息,改变了传统保密通信的双信道结构,将噪声信道下的可靠通信发展为噪声和窃听信道下的可靠和安全通信,不仅能够感知窃听,还能够阻止窃听。

  该研究表明,使用现有成熟技术手段,一些无法进行中继的场景的量子直接通信可行,如星地之间的量子直接通信、部分城市间点对点量子直接通信等。可减少中继数量,降低链路节点成本,降低通信延时,提升通信性能和用户使用体验。

规划与部署

工信部:在人工智能、量子通信等前沿领域进行新兴产业链布局

  2021年9月13日,国新办就“推进制造强国网络强国建设 助力全面建成小康社会”有关情况举行发布会。工业和信息化部总工程师、新闻发言人田玉龙透露,将在人工智能、量子通信等前沿领域进行新兴产业链布局。他说,加强新兴产业的产业链布局,用好产业规模优势,保持和增强在高铁、电力装备、新能源、通信设备领域的产业链竞争力,加快前瞻性布局,在人工智能、量子通信等前沿领域进行新兴产业链布局,这方面也出台了一些政策,引导地方、扶持地方,结合各自的特色和区域战略,使他们形成各具特色的产业链,推动新兴产业集群化发展。

河南:超前部署量子通信网

  2月9日,《河南省“十四五”新型基础设施建设规划》正式发布,明确了针对通信网络基础设施,将实施新一代通信网络提速工程,大力推进5G、千兆光纤、互联网协议第六版(IPv6)等基础网络建设,强化国家级互联网骨干直联点等关键枢纽设施布局,构建全覆盖全连接物联网体系,超前部署量子通信网、卫星互联网、第六代移动通信(6G)等未来网络,打造空天地一体化新型网络体系。

专家观点

中国科学院院士、军事科学院研究员尹浩

  要进一步加大网络安全核心技术创新和产业支持,强化对“零信任”等前沿技术的攻关,加快开展基于开发安全运营、主动免疫、零信任等框架的网络安全体系研发。强化人工智能技术对网络安全赋能作用,加强卫星互联网、量子通信等领域安全技术攻关。

河北省委党校教育长、教授李凤瑞

  加快数字产业化,要围绕建设雄安国家数字经济创新发展试验区,在智能城市建设、数字要素流通、体制机制构建等方面先行先试,打造全国数字经济创新发展的领军城市;按照规划要求加快发展区块链、量子通信等新一代信息技术产业,培育一批数字经济龙头企业;充分发挥雄安国家数字经济创新发展试验区的辐射、示范、带动作用,以点带面提升河北省数字经济整体发展水平。

量子通信在河北

河北:前瞻布局量子通信等未来产业

  近日,《河北省制造业高质量发展“十四五”规划》印发。《规划》在“前瞻布局未来产业”中明确提出,支持开展量子密钥分配、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子机密共享技术研究。

量子通信技术应用研究联合实验室(应用示范中心)助力国家量子战略落地雄安

  2月22日,量子通信技术应用研究联合实验室(应用示范中心)携手合作伙伴,在雄安新区召开量子通信技术应用研讨会,对应用示范成果以及如何赋能智慧城市建设展开技术研讨。目前,已实现集群对讲、无人机巡检等多个电力场景的量子应用示范。

(来源:综合“学习强国”学习平台、央视新闻客户端、新华社等)

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