量子通信因其超高速、超遠距離傳(chuan) 輸以及絕對保密等優(you) 勢,近二十年來迅速成為(wei) 國際信息科學的研究熱點。而中國在這一技術領域的研究可謂相當積極。上海交通大學教授王壽泰近日在出席“2012國際光纖通信論壇”時,詳細介紹了中國在量子通信領域的進展。
在技術研究方麵,中科院上海技術物理研究所王建宇等研究人員將自動交換光網絡(ASON)引入量子通信網絡中,研發出了一種兼容經典激光通信的“星地量子通信係統”。該係統最終能實現使用一套光學收發係統和跟蹤瞄準係統,從(cong) 而在星地之間同時進行量子通信和經典激光通信。據悉,“星地量子通信係統”已於(yu) 2011年5月申請專(zhuan) 利。
而此前上海交大也在不斷嚐試,利用平流層平台進行自由空間量子通信的研究。2011年8月,上海交大詹黎教授課題組首次實現了光信號長距離超光速的傳(chuan) 輸。而這一專(zhuan) 利成果隨後也被收錄進國際頂級期刊《物理評論快報》。
此外王壽泰特別提到,中科院潘建偉(wei) 院士是量子通信的領軍(jun) 人物。前幾日獲登國際權威學術期刊《自然》雜誌的“量子隱形傳(chuan) 送突破100公裏”學術論文,就是由潘建偉(wei) 團隊研究並發表。該研究在國際上首次實現了百公裏量級量子隱形傳(chuan) 態與(yu) 糾纏分發,《自然》稱該項研究“有望成為(wei) 遠距離量子通信裏程碑”。
在試驗網方麵,2012年2月17日,中科大、安徽量子通信技術有限公司宣布,其與(yu) 合肥市合作的城域量子通信實驗示範網建成並進入試運行階段,成功實現了首個(ge) 建成、首個(ge) 使用的目標,合肥市因此成為(wei) 我國乃至全球首個(ge) 擁有規模化量子通信網絡的城市。
而在當月的21日,由中科大、安徽量子通信技術有限公司、新華社及山東(dong) 量子科學技術研究院有限公司共同建設的“金融信息量子通信驗證網”正式開通,國務院委員劉延東(dong) 表示其對保障國家信息安全具有重要戰略意義(yi) 。
據悉,目前我們(men) 已有相關(guan) 量子通信產(chan) 品出爐,包括多通道多模式光量子交換機、量子密碼終端機和單光子探測器。
對於(yu) 未來量子通信的發展,王壽泰表示,空間很廣闊,可以將其運用到雲(yun) 計算領域。如在遠端設置一台擁有超強計算能力的計算機,同時所有用戶均連入量子互聯網,到時所有計算請求都能被瞬間傳(chuan) 送到雲(yun) 計算核心區,完成計算後,數據又能在瞬間被傳(chuan) 輸至發出請求的計算機。
目前在這方麵,國內(nei) 有著“小比爾蓋茨”之稱的談天霆,首先研發出了雲(yun) 電腦,並已推向產(chan) 業(ye) 化。雲(yun) 電腦的優(you) 勢在於(yu) 省去了操作係統、應用係統和應用軟件,一切操作都被簡化成一個(ge) 小小的機頂盒,用戶再搭配一個(ge) 顯示器就可以上網。“我想IBM之所以把PC業(ye) 務賣給聯想,或許是因為(wei) 其領導層看到了現有計算機今後的發展走向。未來的計算機將會(hui) 發展為(wei) 使用雲(yun) 計算的雲(yun) 電腦,結構簡單,速度飛快,每一台電腦都不用操作係統,而是由服務器統一管理。美不承認“量子競爭(zheng) ”落後中國 稱方向有差異
量子信息密鑰分配已成為(wei) 國際軍(jun) 事和情報工作競賽的重要戰場。在通信網絡中,安全量子密鑰提供的安全級別更高,所以在衛星網絡中,利用量子隱身傳(chuan) 輸便可實現絕對安全的通信,甚至在沒有光纖基礎設施的偏遠地區,隻要通信各方利用衛星維持直射信號,便可實現安全信息傳(chuan) 輸。
從(cong) 技術上看,利用量子“隱身傳(chuan) 輸”信息在幾年前就被證明可行。此前的試驗證明兩(liang) 個(ge) 被分開的光量子僅(jin) 能實現幾百米距離內(nei) 的“隱身傳(chuan) 輸”,並且光量子是在光纖通道中傳(chuan) 輸,這有助於(yu) 保持它們(men) 的狀態。中國已成功利用高功率藍光激光器實現了自由空間量子信息傳(chuan) 輸,其傳(chuan) 輸距離達到16千米。這一傳(chuan) 輸距離具有重大意義(yi) ,因為(wei) 它證實了利用衛星實現遠距離量子通信具有可行性。報道揣測,中國在量子通信領域已超越西方國家,並在下一代通信和密碼技術領域占據了優(you) 勢。
美國軍(jun) 方並不承認在“量子競爭(zheng) ”中落後於(yu) 中國,而是鼓吹中美量子研究方向存在差異,而且中國可能“誤人歧途”。從(cong) 目前來看,中國利用藍色激光進行隱身量子傳(chuan) 輸試驗,而美國則是利用紅外線。藍色激光和紅外線在傳(chuan) 輸距離和強度上各有優(you) 劣,其主要區別在於(yu) ,藍色和藍綠色激光在水中的穿透性更強,可廣泛應用於(yu) 水下通信。目前,中國正大力加強潛艇部隊,以提高其投送能力,阻止美國海軍(jun) 介入中國周邊海域可能爆發的衝(chong) 突,並在潛艇激光通信領域做了大量研究。衛星量子通信將實現效果更好的水下通信,且沒有無線電通信的一些缺陷,除可進一步提高潛艇的通信能力之外,還能夠使它變得更加安靜。考慮到中國選擇藍色激光進行隱身傳(chuan) 輸試驗,可以推測,解放軍(jun) 已開始尋找將量子通信融人軍(jun) 事研究和發展的途徑。
由於(yu) 安全級別較高,且可應用於(yu) 衛星和潛艇通信,所以量子通信技術可能成為(wei) 中國軍(jun) 方升級其指揮和控製能力的途徑。一套成熟的天基量子通信係統將賦予中國軍(jun) 隊遠距離戰場通信能力,而且還不用擔心信息被攔截。
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