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我国量子通信有望在信息安全和传感领域率先突破

2016-05-23 14:57
Timeless落尘
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  由中国电子学会主办、ZD至顶网协办的第八届中国云计算大会20日在北京闭幕。量子通信领域专家、中国科学院院士郭光灿20日在大会上透露,量子通信有望在信息安全和传感领域率先突破。

  中国量子技术发展迅速

  量子技术是利用量子纠缠效应进行信息传递的下一代通信技术。量子概率不确定性的特点,使计算机有望突破非0即1的二元限制,使计算机存储、计算能力等扩增,从而使IT、通信领域的软、硬件获得革命性进展。为此,国际和中国科技界做了不懈努力。郭光灿院士介绍,2002年,国际上开始研究量子技术,现在做成了一个芯片的两个量子比特。中国量子技术研究起步相对较晚,但近几年发展比较迅速,在国际上有一定地位,如五年前就做到三个量子比特,四个比特也在做。同时,中国的量子储存器各种性能,如保真度,还有储存模式等等,很多指标上都在国际上处于领先地位。

  2015年,中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的“多自由度量子隐形传态”名列2015年度国际物理学领域的十项重大突破榜首,这项工作打破了国际学术界从1997年以来只能传输基本粒子单一自由度的局限,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。

  中国非常重视量子通信。“十三五”期间,量子通信被划定为未来5年国家重点战略项目第三个五年计划。

  量子安全应用在即

  量子技术可以应用在量子模拟机、量子计算机、量子通信、量子密码、量子传感等多个领域。郭光灿院士认为,在信息安全和传感领域,量子技术有望率先突破。

  量子密码,即量子信息安全。据介绍,量子信息安全性不靠数学计算的难度,而是靠物理定律,靠量子力学的不确定、不可克隆的基本原理,因而在理论上没法破解,从而比现行安全技术更为可靠。

  郭光灿团队在北京、天津、芜湖做过量子密码实验。郭光灿介绍,量子密码稳定性等基本问题都已经解决了。目前,在某些领域,我国已经进行量子安全的产业化实验,技术已经接近于成熟。

  不过,由于缺乏量子中继技术,量子安全还只能在一个城市的城域网使用。两个城市之间,还不能用。

  郭光灿认为,目前各地正在大力推进智慧城市,量子密码在单个城市应用实现突破,已经开启了一个很大的市场。

  我国还有多个量子技术研究团队。各团队选择突破的领域有一定差异。中国科学技术大学潘建伟等领衔的团队在量子研究中领先。该团队主持的远距离量子通信骨干网“京沪干线”项目将建设连接北京、上海,贯穿济南、合肥等地的千公里级高可信、可扩展、军民融合的城际量子通信网络,预计2016年下半年建成。据介绍,该项目是进行城市间量子安全实验,待量子中继技术突破,量子密码技术就能实现重大突破。

  此外,由潘建伟团队牵头组织的中科院战略先导专项“量子科学实验卫星”预计于2016年下半年发射,项目将在国际上率先建成高速的星地量子通信网络。这项技术将探索地空间的保密通信,这是一项技术难度更高的工作,一旦突破意义重大。

  此外,郭光灿介绍,传感器利用量子技术,未来五年有望产业化。郭光灿团队用量子传感,做了一个纳米级的显微镜。中科大的杜江峰教授课题组在该领域进展较快。

  至于量子计算机、量子通信,技术突破和产业化难度更大,需要更长时间探索。

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