8月29日，澎湃新聞（www.xinlihui.cn）記者從位于上海浦東的中科大上海研究院量子工程中心了解到，我國(guó)的量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的步伐正在加快，目前正在研發(fā)多顆中高軌和低軌量子通信衛(wèi)星，同時(shí)連接北京和廣州的量子通信干線也在建設(shè)當(dāng)中。

“未來(lái)我們的目標(biāo)是建設(shè)成天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò)?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授張強(qiáng)表示。2016年8月16日，我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。一年之后，長(zhǎng)達(dá)2000公里的“量子保密通信京滬干線”通過(guò)驗(yàn)收，成為我國(guó)第一條量子通信的“高速鐵路”。中科大上海研究院量子工程中心正是“墨子號(hào)”和我國(guó)首條光纖量子保密通信線路“京滬干線”的總控中心。

量子通信廣義上是指以量子態(tài)編碼信息從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方，包含量子隱形傳態(tài)、量子糾纏交換及量子密鑰分發(fā)。狹義的量子通信指的是量子密鑰分發(fā)——利用微觀粒子的量子態(tài)實(shí)現(xiàn)密鑰分發(fā)。

量子具有不可克隆、不可分割，一次一密、完全隨機(jī)的特點(diǎn)，一旦被竊聽(tīng)必然被發(fā)現(xiàn)，且加密內(nèi)容不可破譯，因此原理上量子通信是一種無(wú)條件安全的通信方式。

“地面的量子通信網(wǎng)絡(luò)好比高鐵，量子衛(wèi)星就是飛機(jī)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功發(fā)射了第一顆量子衛(wèi)星‘墨子號(hào)’，地面的通信網(wǎng)絡(luò)京滬干線也投入使用。我國(guó)還計(jì)劃發(fā)射很多個(gè)小衛(wèi)星，北京到廣州的第二條干線也獲得了發(fā)改委的批準(zhǔn)?！睆垙?qiáng)說(shuō)道。

據(jù)張強(qiáng)介紹，在天上，墨子號(hào)量子衛(wèi)星已經(jīng)有五個(gè)站點(diǎn)——新疆烏魯木齊、西藏阿里、青海格雷哈、云南麗江和北京興隆，這些站點(diǎn)都可以實(shí)現(xiàn)與量子衛(wèi)星的信息連接。在地面上，京滬干線上已經(jīng)建成四個(gè)城市的城域網(wǎng)，城域網(wǎng)就相當(dāng)于城市地鐵。未來(lái)還有更多的城市正在建設(shè)城域網(wǎng)，建設(shè)完成后通過(guò)一定的指路機(jī)制就能加入到京滬干線上來(lái)。

以2013年在濟(jì)南成立的城域網(wǎng)為例，該網(wǎng)絡(luò)建有56個(gè)節(jié)點(diǎn)，目前是世界上最大的城域網(wǎng)絡(luò)，從2013年運(yùn)行至今，無(wú)故障運(yùn)行率達(dá)到99.7%。“僅0.3%的故障率意味著，這一量子通信網(wǎng)已經(jīng)可以符合現(xiàn)代通信的標(biāo)準(zhǔn)?！睆垙?qiáng)介紹道。

張強(qiáng)稱，未來(lái)我國(guó)的目標(biāo)是形成天地一體的全球化量子通信基礎(chǔ)設(shè)施；同時(shí)形成完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國(guó)家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)；并且構(gòu)建基于量子通信安全保障的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)，即“量子互聯(lián)網(wǎng)”。

目前在量子力學(xué)的研究方向上，歐美國(guó)家更側(cè)重于量子計(jì)算，對(duì)量子通信并沒(méi)有給予同等的重視，而我國(guó)很早就開(kāi)始著手量子通信的研究和應(yīng)用。張強(qiáng)表示，由于起步早，在這一領(lǐng)域中國(guó)已經(jīng)領(lǐng)先于美國(guó)，建立了自己的優(yōu)勢(shì)。

作為中國(guó)量子通信總控中心的所在地，上海對(duì)于量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也給予了很多的支持。據(jù)介紹，2015年1月，上海張江投資建設(shè)了上海量子通信產(chǎn)業(yè)園（一期）。同年，量子工程中心還幫助陸家嘴打造了基于量子通信的金融網(wǎng)絡(luò)。

在產(chǎn)業(yè)落地方面，量子通信網(wǎng)絡(luò)的用戶主要覆蓋金融、軍事、互聯(lián)網(wǎng)、國(guó)家機(jī)關(guān)等?！艾F(xiàn)在我們的主要產(chǎn)業(yè)伙伴來(lái)自銀行、云服務(wù)中心、超算中心等這些機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗麄兊臉I(yè)務(wù)安全性要求高，愿意花成本建立量子通信網(wǎng)絡(luò)?！睆垙?qiáng)表示，隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)安全保密的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，量子通信會(huì)在更多的行業(yè)中落地。至于量子技術(shù)合何時(shí)深入百姓的日常生活，張強(qiáng)也坦言現(xiàn)在沒(méi)有定論，有待科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

中科大上海研究院量子工程中心成立于2008年，主要研究領(lǐng)域?yàn)榱孔游锢砘A(chǔ)檢驗(yàn)、量子通信、量子計(jì)算和量子模擬。中心主任為中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉教授。中心現(xiàn)有多光子糾纏操縱、自由空間量子通信、高性能單光子探測(cè)、冷原子量子模擬和量子計(jì)算、基于冷原子量子存儲(chǔ)的量子中繼、半導(dǎo)體量子點(diǎn)等研究方向。中心已經(jīng)建立了脈沖光子糾纏、連續(xù)光子糾纏、光纖量子通信、原子系綜實(shí)驗(yàn)、量子點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、NMR實(shí)驗(yàn)等成熟先進(jìn)的電子學(xué)設(shè)計(jì)制造開(kāi)發(fā)等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立和發(fā)展了一整套與量子通信研究相關(guān)的分析探測(cè)設(shè)備和手段，量子信息實(shí)驗(yàn)研究條件具有國(guó)際先進(jìn)水平。