量子传输技术 量子技术将成为开启未来科技“新引擎”

原标题：量子技术将成为开启未来科技“新引擎”

“你好！”9月29日，从中国发出的一声问好，通过量子保密“京沪干线”，又经过“墨子号”卫星，跨越了半个地球来到奥地利。这是历史上首次洲际量子保密通信，通话内容经过量子加密后，理论上无法破解。

一次简短的通话，留下浓墨重彩的一笔。如此长距离、实用化的量子保密通信，意味着覆盖全球的量子通信网络已离我们越来越近。量子卫星上天、量子计算云平台启动、“京沪干线”启航，在这场“第二次量子革命”中，微观世界的这些中国“探梦者”，正在寻找开启未来科技的“新引擎”。

量子通信

一场反监听的安全大戏

最开始，人类结绳记事；然后，用语言和文字沟通；再后来，手机、网络成为必需品。信息传输，早已从如何传输，走入了“如何安全传输”的年代。而在这场比电影更精彩的现实大戏中，有两个人贡献了两幕高潮。

斯诺登说，有人在监听。

潘建伟说，他们听不懂。量子传输技术

中国科学技术大学、杏林苑和滨湖新区……2008年10月，这三个合肥市内本不相干的点，因为一次实验连接在了一起。它们仨因为组成了三节点可扩展的量子通信网络，实现了全球首个量子保密电话系统建设，而被永久载入史册。

随后，五节点，四十六节点，合肥、济南城域网，“京沪干线”……量子通信网在不断扩展。随着量子卫星的发射成功，量子通信网络真正升至“广域”“洲际”传播，为信息保密传输画上了“天地一体”的注脚。

9月29日下午，中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长安东·塞林格通过量子保密通信网络进行了一次视频通话。这次通话使用的量子密钥，信号是这样“走”的：先通过“京沪干线”北京控制中心与“墨子号”卫星兴隆地面站的连接，打通天地一体化广域量子通信的链路，然后通过“墨子号”与奥地利地面站的卫星量子通信，来到7000多公里以外的欧洲。

从百公里级的实验，到千公里级的实际应用，中科院量子信息与量子科技创新研究院研究团队不断取得突破，先后攻克了高速量子密钥分发、高速高效率单光子探测、可信中继传输和大规模量子网络管控等关键技术难题。

“能够进行这么长距离、多节点的量子保密通信，尤其是国外节点并非由我们建设，说明‘天地一体’量子通信网络是稳定、兼容的，可以实用化。”“京沪干线”项目首席科学家潘建伟院士说。

“京沪干线”这条连接北京、上海，贯穿济南和合肥的量子通信骨干网络，全长2000余公里，可满足上万名用户的密钥分发业务需求。通过这条线路，多家银行和企业都实现了京沪异地数据的量子加密传输等应用。

由于量子具有“不可分割”、“测不准”、“不可克隆”等特性，量子保密通信在原理上是绝对安全、不可破解的。科学家这样解释：首先，由于“不可分割”，窃听者无法分割出半个量子进行测量；其次，测量必然会改变量子的状态，窃听者也不能截取量子之后，去测量它的状态，因为这样窃听行为会暴露；第三，未知的量子态无法被精确复制，窃听者即使截取了量子，也不能精准复制量子状态来窃听，得到的只能是“伪码”。

量子计算

秒杀超级计算机的未来引擎

10月11日，量子计算云平台“中国版”正式启动，量子计算的商业化落地近在咫尺。这一云平台，由中科院与阿里云合作发布。据介绍，这是为用户提供量子计算的起点，希望推动量子计算产业化，实现三方面的愿景：一是提升现有计算，包括提升机器学习、组合优化等性能，带动基于这些核心计算的业务；二是赋能新兴产业，营造量子信息技术的生态系统；三是扩充安全，加强已有的量子加密通信技术，使用量子卫星，推出基于量子密码的安全计算。

将量子计算商业化，已经是全球业界的共识。2016年，IBM就向公众开放了一款基于云的量子计算平台——“Quantum Experience”，用户登录后能使用一台5量子比特的量子计算机进行算法或实验模拟；2017年3月，又宣布计划建立业界首个商用通用量子计算平台IBM Q。