15年內，量子通信網路將接入千家萬戶

▲洲際量子保密通信示意圖

「恭喜你，潘建偉，祝你們國慶節愉快。」大屏幕上，奧地利科學院院長塞林格正與他的學生——量子通信「京滬幹線」項目首席科學家、中國科學院院士潘建偉有說有笑地聊著天。十幾分鐘看似普通的視頻通話，卻有著里程碑般的意義。

昨天，結合「京滬幹線」與「墨子號」的天地鏈路，中國科學家在世界上首次實現了洲際量子通信，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網路邁出了堅實一步。

在廣闊天地間，讓光量子不斷「長跑」，實現通信的「絕對安全」，這一直是人類的夢想。潘建偉說：「如今，我們做到了。目前，中國在這一領域領跑全球四到五年。」

「京滬幹線」的形成類似互聯網發展

從2013年7月國家發改委立項至今，「京滬幹線」從建成到系統性測試用了四年多時間。但項目得以立項，潘建偉說：「那可以說是『歷史的偶然』。」

起初，量子通信的實驗網只是建於中國科技大學所在的安徽省合肥市。之後，由於一些合作，潘建偉的團隊在濟南也建立了類似的更實用化的量子通信網路。隨著技術的成熟，他的團隊開始構想更大規模的量子通信實驗網路，例如從北京到上海。

▲「墨子號」與「京滬幹線」構成的天地一體化廣域量子通信網路雛形示意圖

「為什麼不能建一個有實際用途的長距離量子通信網呢？」潘建偉說，他當時就帶著團隊開始廣泛徵求意見。新華社、中國銀行、中國銀監會……其實，有不少單位對信息安全有著較高要求，願意嘗試一下這種「絕對安全」的加密通信方式。就這樣，「京滬幹線」獲得了國家發改委立項。

這個過程有點類似互聯網的誕生：先從幾個實驗室的點對點連接開始，最後連接起了全世界。「『京滬幹線』將技術驗證和應用示範合為一體，如今可以說初步獲得了成功。」潘建偉說，未來加入「京滬幹線」的用戶將會越來越多。

昨天，在上海分會場，就來了近十家合作單位。作為推動量子通信技術成功應用於銀行業核心業務交易系統的首批商業機構，興業數金雲計算事業部總經理鄭子洲說， 量子保密通信技術使原先數據鏈路傳輸的安全性得到進一步提高。

廣泛應用需儘快降低成本

比起「墨子號」科學實驗衛星與地面的密鑰分發傳輸，潘建偉認為，「京滬幹線」的開通更有實際意義。因為現實中，人們並沒有太多秘密需要與天上的衛星分享，而兩地之間的信息傳輸則十分普遍。通過已有的光纖進行密鑰傳輸後，就能進行絕對安全的加密通信。

▲全長2000餘公里的世界首條量子保密通信幹線「京滬幹線」示意圖

潘建偉舉例說，如果人民大會堂需要與上海進行量子通信，只需接入從負責密鑰分發的地面基站拉出來的光纖，再配上一套電腦主機大小的量子解碼設備就能輕鬆實現。所以當「京滬幹線」經過一段時間的安全測試、被證明完全可靠、具備商用條件後，將很快會有大量單位、企業加入其中。中國電信上海公司相關網路專家表示，他們有大量政企客戶對網路通信有很高的保密要求，如果試用成功並推廣應用，這將可能成為一個新的業務增長點。

那麼，量子通信技術何時能獲得更廣泛的應用，進入千家萬戶？潘建偉認為，還需10-15年時間，目前當務之急是要把成本儘快降下來。「現在『京滬幹線』主要還是服務於企業客戶。」潘建偉說，再過10-15年，在國家的大力支持下，將有望建成覆蓋全國的多橫多縱網路，使用量子通信的光纖網路將接入千家萬戶。屆時，用戶只需通過購買密鑰，就能在手機或電腦上體驗絕對安全的量子通信。

希望保持住四五年領先優勢

從「墨子號」的成功到「京滬幹線」的開通，全世界都關注起了量子通信技術。面對國際上的你追我趕，中國究竟能領跑多久？

潘建偉說，在「京滬幹線」開通後，歐洲也將有一個關於量子通信線路的計劃，但距離建成還需要四五年時間。「總體來說，中國的量子通信大概比國際上領先一代、也就是四五年時間。別人在進步，中國也在進步，我們希望在這一領域走下去的過程中，始終領先別人四五年。」

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