郭光燦院士：量子通信望在兩大領域率先突破

由中國電子學會主辦、ZD至頂網協辦的第八屆中國云計算大會20日在北京閉幕。量子通信領域專家、中國科學院院士郭光燦20日在大會上透露，量子通信有望在信息安全和傳感領域率先突破。

中國量子技術發展迅速

量子技術是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的下一代通信技術。量子概率不確定性的特點，使計算機有望突破非0即1的二元限制，使計算機存儲、計算能力等擴增，從而使IT、通信領域的軟、硬件獲得革命性進展。為此，國際和中國科技界做了不懈努力。郭光燦院士介紹，2002年，國際上開始研究量子技術，現在做成了一個芯片的兩個量子比特。中國量子技術研究起步相對較晚，但近幾年發展比較迅速，在國際上有一定地位，如五年前就做到三個量子比特，四個比特也在做。同時，中國的量子儲存器各種性能，如保真度，還有儲存模式等等，很多指標上都在國際上處于領先地位。

2015年，中國科學技術大學潘建偉院士、陸朝陽教授等完成的“多自由度量子隱形傳態”名列2015年度國際物理學領域的十項重大突破榜首，這項工作打破了國際學術界從1997年以來只能傳輸基本粒子單一自由度的局限，為發展可擴展的量子計算和量子網絡技術奠定了堅實的基礎。

中國非常重視量子通信。“十三五”期間，量子通信被劃定為未來5年國家重點戰略項目第三個五年計劃。

量子安全應用在即

量子技術可以應用在量子模擬機、量子計算機、量子通信、量子密碼、量子傳感等多個領域。郭光燦院士認為，在信息安全和傳感領域，量子技術有望率先突破。

量子密碼，即量子信息安全。據介紹，量子信息安全性不靠數學計算的難度，而是靠物理定律，靠量子力學的不確定、不可克隆的基本原理，因而在理論上沒法破解，從而比現行安全技術更為可靠。

郭光燦團隊在北京、天津、蕪湖做過量子密碼實驗。郭光燦介紹，量子密碼穩定性等基本問題都已經解決了。目前，在某些領域，我國已經進行量子安全的產業化實驗，技術已經接近于成熟。

不過，由于缺乏量子中繼技術，量子安全還只能在一個城市的城域網使用。兩個城市之間，還不能用。

郭光燦認為，目前各地正在大力推進智慧城市，量子密碼在單個城市應用實現突破，已經開啟了一個很大的市場。

我國還有多個量子技術研究團隊。各團隊選擇突破的領域有一定差異。中國科學技術大學潘建偉等領銜的團隊在量子研究中領先。該團隊主持的遠距離量子通信骨干網“京滬干線”項目將建設連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地的千公里級高可信、可擴展、軍民融合的城際量子通信網絡，預計2016年下半年建成。據介紹，該項目是進行城市間量子安全實驗，待量子中繼技術突破，量子密碼技術就能實現重大突破。

此外，由潘建偉團隊牽頭組織的中科院戰略先導專項“量子科學實驗衛星”預計于2016年下半年發射，項目將在國際上率先建成高速的星地量子通信網絡。這項技術將探索地空間的保密通信，這是一項技術難度更高的工作，一旦突破意義重大。