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国内外量子通信发展概述

供稿人:孙帆  供稿时间:2018-4-8   关键字:量子通信  

量子通信因其绝对的保密性在信息安全领域有着重大的应用价值和前景,在未来国家科技竞争、新兴产业培育、国防和经济建设等领域具有重要战略意义。

一、国外量子通信发展现状

1、美国

美国在全球最先将量子技术列入国家战略。上世纪90年代,美国政府把量子信息列为“保持国家竞争力”计划的重点项目。美国国防部将量子信息与控制技术列为六大颠覆性研究领域之一。2016年,美国发布《推动量子信息科学:国家挑战与机遇》报告和《与基础科学、量子信息科学和计算交汇的量子传感器》报告,推进量子前沿技术的发展。

近年来,美国政府对量子信息研究的资助经费约为每年2亿美元。2003年,DARPA建立世界上第一个量子密钥分发保密通信网络。2004年,美国马萨诸塞州正式运行世界上第一个量子密码通信网络。2007年,美国实现了两个独立原子量子纠缠和远距离量子通信。DARPA和Los Alamos国家实验室于2009年分别建成两个多节点量子通信互联网络。2016年,美国航空航天局(NASA)用城市光纤网络实现量子远距传输。

2、欧盟

上世纪90年代欧盟第五研发框架计划开始,欧盟就重点支持量子通信研究。欧盟 2008 年发布《量子信息处理与通信战略报告》,提出欧洲量子通信的分阶段发展目标。欧盟还部署了由量子技术旗舰计划支持,并计划2030年前建成的泛欧量子安全互联网。

2007年至今,欧盟实现了量子漫步、太空和地球之间的信息传输。欧盟于2008 年成立“基于量子密码的安全通信”工程,推进量子通信项目建设。欧盟2016年宣布计划启动10亿欧元的量子技术旗舰项目,在欧洲范围内实现量子技术产业化。

3、日本

日本2000年将量子通信列为国家级高技术开发项目,并制定长达10年的中长期研究计划,将量子通信提升为国家战略。日本计划2020年量子通信网络技术达到实用化水平,2040年建成极限容量、无条件安全的广域光纤与自由空间量子通信网络。

日本电报电话公司于2002年研发出差动移相量子密码发送协议,并应用到试运行网络上。日本2007年开发的量子密钥技术,在现实条件下实现了信息经光纤的安全传输。日本2011年成功将量子密码技术应用于电视会议系统。2016年,日本结合量子噪声保密和量子密钥分发技术开发了隐秘性高速大容量光通信系统。

4、其它国家

加拿大、韩国、新加坡等设立专项基金和研究中心,致力于量子通信研究。加拿大滑铁卢大学量子计算研究所成功将量子信息从地面站传输到移动的飞机上。韩国计划2020年建成国家量子通信网络。新加坡国立大学和英国思克莱德大学合作,利用5公斤的卫星开展量子实验。

二、国内量子通信发展现状

在量子通信领域,中国技术研发实力处于全球领先地位。中国的宏伟目标是到2030年在全球率先建立量子通信网络。中国最有代表性的量子通信成果是量子通信卫星“墨子号”和量子通信光纤链路“京沪干线”。“墨子号”于2017年8月提前完成预先设定的三大科学目标(千公里级量子纠缠分发、星地高速量子密钥分发、地星量子隐形传态)。“京沪干线”是世界第一条量子通信保密干线,在世界上首次实现基于可信中继方案的远距离量子安全密钥分发。

目前,中国量子通信在多个行业领域成功开展示范应用。金融领域,量子通信已进入多家金融机构;云数据中心领域,阿里云发布云量子通信产品;电力领域,国家电网采用量子通信技术,实现了电力领域重要业务数据信息在京沪两地灾备中心之间的加密传输;政务领域,济南党政机关量子通信专网已开始运营;公检法领域,最高人民法院与安徽省高院之间正在开展量子视频试点业务。

参考文献

[1]国内外量子通信产业发展状况及产业链投资机遇分析.产业研究智库.2016-07-21. https://wenku.baidu.com/view/4cae0d240508763230121206.html.

[2] 康双勇.量子通信技术发展现状及研究进展[J].保密科学技术, 2017, 3: 7-10.

[3]《量子宣言》全文,欧盟将启动10亿欧元量子技术项目[EB/OL]. 2016-04-26. http://synchuman.baijia.baidu.com/article/425692.

[4] 郭光灿, 张昊, 王琴. 量子信息技术发展概况[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版), 2017, 37(3): 1-14.

 


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