中國(guó)不止5G方面成績(jī)突出，最強(qiáng)“黑科技”再獲新突破！

中國(guó)“新四大發(fā)明”，指的是高鐵、移動(dòng)支付、共享單車和電子商務(wù)，而這些產(chǎn)業(yè)絕大部分都離不開互聯(lián)網(wǎng)的支持，基本是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的行業(yè)，所以這對(duì)我國(guó)的通信基礎(chǔ)也提出了巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)5G的發(fā)展全球規(guī)模最大，用戶發(fā)展最快，獨(dú)立的5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為中國(guó)的標(biāo)簽。5G+業(yè)務(wù)創(chuàng)新已經(jīng)形成全世界參與的態(tài)勢(shì)。

5G的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用生態(tài)正在發(fā)展中逐步壯大。從技術(shù)和產(chǎn)品的成熟度，網(wǎng)絡(luò)支撐的能力應(yīng)用場(chǎng)景落地的能力，行業(yè)數(shù)字化的基礎(chǔ)，商業(yè)模式、數(shù)據(jù)安全保障等多方面綜合來(lái)看，5G建設(shè)仍處于孕育的階段。5G還處于蓄勢(shì)的階段?？焖俚亩嗲蓝嗄Ｊ叫袠I(yè)的新動(dòng)能。5G作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，發(fā)展5G需要堅(jiān)持協(xié)同創(chuàng)新，融通發(fā)展。需要產(chǎn)業(yè)鏈的縱向合力，不斷夯實(shí)5G行業(yè)的基礎(chǔ)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)的生態(tài)。毫無(wú)疑問(wèn)，5G已經(jīng)成為了我國(guó)的標(biāo)簽，無(wú)論是基站數(shù)量還是用戶規(guī)模，我國(guó)都要明顯領(lǐng)先于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。

不過(guò)我今天想說(shuō)的是，我國(guó)除了在5G方面成績(jī)突出以外，在另一項(xiàng)“黑科技”技術(shù)上，如今也取得了突破性的進(jìn)展，這項(xiàng)技術(shù)便是量子通信技術(shù)。近日，清華大學(xué)交叉信息研究院便在量子信息領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

量子通信是利用量子疊加態(tài)和糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的新型通信方式，基于量子力學(xué)中的不確定性、測(cè)量坍縮和不可克隆三大原理提供了無(wú)法被竊聽和計(jì)算破解的絕對(duì)安全性保證，主要分為量子隱形傳態(tài)和量子密鑰分發(fā)兩種。量子科技被公認(rèn)為是具有革命性的新興科技，如果沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)，就沒(méi)有現(xiàn)在的量子通信技術(shù)。按照現(xiàn)在公認(rèn)的物理定律，“第一是什么?第二是什么?”只有這兩個(gè)問(wèn)題的答案，才是量子科技誕生的動(dòng)力。如果想了解更多量子科技相關(guān)資訊，歡迎搜索本號(hào)了解：量子科技概覽。先從人類最近的量子通信想到，一旦量子通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，光速只會(huì)更快。物理定律不變。其他物理定律也不會(huì)變。

量子隱形傳態(tài)基于量子糾纏對(duì)分發(fā)與貝爾態(tài)聯(lián)合測(cè)量，實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的信息傳輸，其中量子態(tài)信息的測(cè)量和確定仍需要現(xiàn)有通信技術(shù)的輔助。量子隱形傳態(tài)中的糾纏對(duì)制備、分發(fā)和測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)有待突破，目前處于理論研究和實(shí)驗(yàn)探索階段，距離實(shí)用化尚有較大差距。

量子密鑰分發(fā)，也稱量子密碼，借助量子疊加態(tài)的傳輸測(cè)量實(shí)現(xiàn)通信雙方安全的量子密鑰共享，再通過(guò)一次一密的對(duì)稱加密體制，即通信雙方均使用與明文等長(zhǎng)的密碼進(jìn)行逐比特加解密操作，實(shí)現(xiàn)無(wú)條件絕對(duì)安全的保密通信。

以量子密鑰分發(fā)為基礎(chǔ)的量子保密通信成為未來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的一種非常有潛力的技術(shù)手段，是量子通信領(lǐng)域理論和應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。

但這一次，我國(guó)的科研人員卻取得了巨大突破，通過(guò)使用量子存儲(chǔ)，首次實(shí)現(xiàn)了不同量子中繼模塊的按需式糾纏連接，使得連接效率得以規(guī)?；嵘宫F(xiàn)出了量子中繼器對(duì)長(zhǎng)程量子通信的核心加速能力。值得一提的是，量子通信技術(shù)對(duì)于信息加密、保障信息安全，有著重要的意義。

我國(guó)量子通信技術(shù)目前已處在世界領(lǐng)先的水平上，隨著我國(guó)“墨子號(hào)”的升空，我國(guó)向世界宣布了我大中國(guó)在量子通信技術(shù)領(lǐng)域所取的的輝煌成就。當(dāng)然目前所發(fā)明的量子通信技術(shù)也只是量子通信技術(shù)的初級(jí)版“量子加密”通信技術(shù)!我國(guó)發(fā)明的這種“量子加密”通信技術(shù)是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。這并不是真正意義上的量子通信技術(shù)，但是也是屬于量子通信中的一種。那么什么是真正意義上的量子通信呢?

在量子計(jì)算方面，需要在光子、離子、超導(dǎo)、超冷原子金剛石色心、量子點(diǎn)、拓?fù)涞任锢眢w系中，突破量子疊加和量子糾纏的長(zhǎng)時(shí)間保持、多粒子糾纏、超越容錯(cuò)閾值的高精度量子比特操縱等技術(shù)。

隨著“九章”光量子計(jì)算原型機(jī)的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)已成功實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算優(yōu)越性”，“十四五”期間的重點(diǎn)任務(wù)是力爭(zhēng)造出真正“有用”的專用量子模擬機(jī)，即相干操縱數(shù)百個(gè)量子比特，用于解決若干超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法勝任的實(shí)用問(wèn)題的量子計(jì)算機(jī)。同時(shí)，鑒于量子計(jì)算迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)，也需要相關(guān)部門與研究機(jī)構(gòu)合作探索量子計(jì)算可能的應(yīng)用模式以及相關(guān)的算法研究等。

報(bào)道稱，俄羅斯在2020年通過(guò)了量子通信發(fā)展路線圖，俄羅斯鐵路公司被授權(quán)落實(shí)該計(jì)劃。據(jù)悉，在第一階段，將建設(shè)莫斯科至圣彼得堡實(shí)驗(yàn)性量子干線，總長(zhǎng)度超過(guò)800公里。該線路的試點(diǎn)區(qū)段將于2021年投入使用。

莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院“量子通信”國(guó)家技術(shù)倡議中心主任尤里·庫(kù)羅奇金認(rèn)為：“今日，中國(guó)是量子通信領(lǐng)域的領(lǐng)先者，其建立了一個(gè)復(fù)雜的量子網(wǎng)絡(luò)，包括2000公里的國(guó)際網(wǎng)絡(luò)、數(shù)千公里的城市網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信設(shè)施。干線網(wǎng)絡(luò)是國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，但已有幾十個(gè)商業(yè)用戶接入。”

他補(bǔ)充道：“在俄羅斯、歐盟和美國(guó)也有類似項(xiàng)目，但處于早期階段。此外，中國(guó)目前還是第一個(gè)，也是唯一一個(gè)擁有衛(wèi)星量子保密通信的國(guó)家。”

因?yàn)榱孔佑?jì)算的出現(xiàn)，傳統(tǒng)加密通信變成“小透明”，但是量子保密通信技術(shù)(也叫量子密鑰分發(fā))的出現(xiàn)，再一次讓“完美加密”得以實(shí)現(xiàn)。因此，量子保密通信成為當(dāng)前量子通信技術(shù)的主要應(yīng)用，也是當(dāng)前可以走向產(chǎn)業(yè)落地的應(yīng)用。

你看，“上帝關(guān)上一扇門，也會(huì)給你打開另一扇門”，而且打開的門還比關(guān)上的門要早一步開啟。

所謂量子保密通信，就是一種利用量子的偏振特性來(lái)完成信息加密的一種激光通信。那么，量子保密通信具體是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

這意味著未來(lái)十年，我國(guó)將繼續(xù)在量子通信的工程化道路上，走在世界最前列，期待量子通信大規(guī)模商用能夠早一點(diǎn)到來(lái)!