讓美國不得不服的中國黑科技——量子通信

中國量子通信取得重大突破，震驚世界。

近日，歐洲物理學會新聞網站《物理世界》發布2015年度國際物理學領域的十項重大突破，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室潘建偉院士、陸朝陽教授等完成的“多自由度量子隱形傳態 ”榮登榜首。

何謂量子通信？

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結合的新的研究領域。量子通信具有高效率和絕對安全等特點，是目前國際量子物理和信息科學的研究熱點。

而我們所說的量子通信系統，按所傳輸的信息是經典還是量子態而分為兩類：前者主要用于量子密鑰分發，后者則可用于量子隱形傳態和量子糾纏的分發。

中國量子通信的崛起

今年2月，潘建偉院士、陸朝陽教授搭建了6光子的自旋-軌道角動量糾纏實驗平臺，實現了自旋和軌道角動量的同時傳輸，在量子隱形傳態方面取得重大突破。雖然在量子隱形傳態技術上中國走在美國的前列，但現在僅僅是技術突破，離產業化還非常遙遠。

12月19日，由中科院牽頭，聯合中科大、科大國盾量子技術股份有限公司、阿里巴巴（中國）有限公司、中國鐵路網絡有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術研究所等單位，在京簽署戰略合作框架協議，“中國量子通信產業聯盟”正式成立。阿里宣布通過10年到15年左右時間，構建出新一代的量子計算機，解決目前最好的超級計算機都無法解決的問題，這臺量子計算機的速度將比目前的超級計算機快相當于百億億倍。

另外，有消息表明由中國科學家自主研發的世界首顆“量子科學實驗衛星”將于明年6月前發射，這有望使中國先于歐美擁有量子通信覆蓋全球的能力。目前，量子衛星的關鍵部件的研制與交付已經完成。據預測，在首顆衛星發射成功后，我國還將發射多顆衛星，到2020年實現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發,屆時聯接亞洲與歐洲的洲際量子通信網也將建成。到2030年左右，則將建成全球化的廣域量子通信網絡。

量子通信的難點

目前，由于光纖損耗和探測器的不完美性等因素，以光纖為信道的量子密鑰分發距離已接近極限。而由于地球曲率和遠距可視等條件的限制，地面間自由空間的量子密鑰分發也很難實現突破，因此量子通信還不能大量應用。

量子通信未來的之路

電子通信時代，信息安全脆弱的像一層窗戶紙，基于計算復雜度的經典加密體系一次次被破解，絞盡腦汁的信息加密最終可能淪為形同虛設。唯一的解決之道，就求助于保障信息安全的“終極武器”——量子通信。量子通信作為后摩爾時代的新技術，有望在10至15年之成為繼電子和光電子之的新一代通信技術。

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