C114訊 9月26日消息（岳明）近年來，隨著單量子態(tài)調(diào)控和原子激光冷卻等技術(shù)的突破和發(fā)展，人類對于微觀世界的認識和操控能力進一步提升，量子技術(shù)和信息科學相融合的量子科技革命第二次浪潮即將來臨。

在量子通信技術(shù)的眾多參與者中，有一對系出名門的同門師兄弟是不得不提的，那就是此領(lǐng)域奮戰(zhàn)8年的“老兵”--科大國盾量子技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“科大國盾”），以及新晉運營企業(yè)國科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司（以下簡稱“國科量子”）。

作為量子通信產(chǎn)業(yè)化的早期探索者，科大國盾總裁趙勇在接受C114采訪時表示，科大國盾發(fā)源于中國科學技術(shù)大學，是中國第一家從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新型企業(yè)，擁有中國最多的量子通信領(lǐng)域技術(shù)專利，目前已成長為中國最大的量子通信設(shè)備制造商和量子信息系統(tǒng)服務(wù)提供商。

國科量子則是家年輕公司，國科量子副總裁王健全表示，國科量子是按照中國科學院“率先行動”計劃的部署，由國科控股聯(lián)合中國科學技術(shù)大學共同發(fā)起成立的創(chuàng)新型企業(yè)，聚焦量子保密通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、推廣和維護，目標是成為國際領(lǐng)先的量子通信綜合服務(wù)提供商。

從前瞻技術(shù)研發(fā)到標準制定，再到產(chǎn)業(yè)化與商業(yè)運營，科大國盾和國科量子的這對“黃金組合”都有所涉獵。但在趙勇看來，僅僅靠自身的力量還是遠遠不夠的，“量子通信的應(yīng)用前景非常廣闊，我們更多的要從國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，培育壯大量子通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓‘朋友圈’越來越大。”

信息安全：真正的剛需

信息安全與我們的生活休戚相關(guān)，保障信息安全的主要方式是對敏感信息進行加密，但是現(xiàn)有的安全加密體系真的安全嗎？

傳統(tǒng)的加密方式一般劃分為對稱加密和非對稱加密兩類。對稱加密有較好的加密效率和安全性，但核心問題是傳統(tǒng)對稱加密方法沒有安全的分發(fā)對稱密鑰的手段。而非對稱加密的安全性則源于諸如“大數(shù)分解質(zhì)因數(shù)”等復雜數(shù)學問題。一方面，數(shù)學問題有可能被數(shù)學方法所破解，而且加密芯片中有可能被植入后門；另一方面，量子計算機的迅猛發(fā)展也會對傳統(tǒng)非對稱密碼體系造成強大沖擊。

面對量子計算機對信息安全的挑戰(zhàn)，人們目光集中于量子通信技術(shù)的一項應(yīng)用——量子保密通信，量子保密通信能夠抵御量子計算機帶來的威脅，將成為下一代信息系統(tǒng)必須滿足的安全要求。

趙勇表示，基于量子密鑰分發(fā)的量子通信，一般以光的最小能量單元單光子作為信息傳輸介質(zhì)。量子不可分割、未知量子態(tài)不可精確復制、海森堡測不準原理等量子力學基本原理，保證了量子密鑰分發(fā)過程的理論安全；同時，量子密鑰在網(wǎng)絡(luò)中實時分發(fā)，可以根據(jù)用戶需要隨時更新密鑰，甚至達到一次一密的無條件安全加密等級，大大提高通信的安全等級。

應(yīng)用驅(qū)動：我國已走在全球前列

世界各國對量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)非常重視：2003年美國DARPA主導建立了世界首個量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。此后，國際上相繼建成了瑞士量子、東京QKD和維也納SECOQC等多個量子通信實驗網(wǎng)絡(luò)。

我國的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和試點應(yīng)用起步稍晚但發(fā)展迅速。2017年8月30日，國家量子保密通信“京滬干線”項目通過總技術(shù)驗收，干線全長2000余公里，連接北京、濟南、合肥、上海等城市的量子城域網(wǎng)，完成了金融、政務(wù)領(lǐng)域的遠程或同城數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)、金融機構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等應(yīng)用示范。

2016年8月16日，國際上首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空，2017年8月初，“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星提前并圓滿實現(xiàn)全部三大既定科學目標，標志著我國率先掌握星地一體廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

王健全指出，京滬干線北京接入點實現(xiàn)與“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星興隆地面站的連接，形成星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形。量子衛(wèi)星、量子骨干網(wǎng)絡(luò)、量子城域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，金融、電力、政務(wù)、國防等行業(yè)用戶，將量子保密通信應(yīng)用到相關(guān)業(yè)務(wù)中，實現(xiàn)高等級的量子安全。

趙勇認為，我國量子通信產(chǎn)業(yè)之所以能夠后發(fā)先至，走到世界前列，離不開應(yīng)用端的強力驅(qū)動。“國外很多用戶對于‘吃螃蟹’都非常謹慎，但國內(nèi)在創(chuàng)新驅(qū)動國家戰(zhàn)略的指引下，用戶都非常踴躍。‘京滬干線’已經(jīng)得到了包括金融、互聯(lián)網(wǎng)、政府等很多用戶的支持。”

夯實基礎(chǔ)：設(shè)備、終端、網(wǎng)絡(luò)、標準同步推進

趙勇認為，量子通信雖然在現(xiàn)網(wǎng)中得到了應(yīng)用，但依然有點“陽春白雪”，以B2B的商業(yè)模式為主，而且用戶都是一些高大上的應(yīng)用主體。產(chǎn)業(yè)生態(tài)要想進一步走向成熟，就必須要拓展量子安全用戶。但如何使千家萬戶，特別是移動終端獲取量子密鑰，是量子通信產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題和痛點。

科大國盾、國科量子汲取多年探索的經(jīng)驗，以量子密鑰資源移動化使用的思路，開發(fā)了QSS-ME量子安全服務(wù)移動引擎，將量子密鑰的移動分發(fā)轉(zhuǎn)化為更加實際的密鑰資源的移動使用，從而將量子密鑰資源的應(yīng)用方式實現(xiàn)了大跨度的轉(zhuǎn)變，解決了從量子密鑰分發(fā)固定網(wǎng)絡(luò)到移動終端的“最后一公里”問題，激活了量子通信產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用前景，是從“有線”邁向“無線”和“無限”的重要一步。

在終端層面，科大國盾將發(fā)布“量子安全U盾”和“量子安全TF卡”，可以實現(xiàn)移動終端用戶與應(yīng)用系統(tǒng)之間的身份認證以及保密傳輸，為各種應(yīng)用領(lǐng)域提供身份認證與安全通信保障。

在網(wǎng)絡(luò)層面，我國目前已經(jīng)建成了連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地長達2000多公里的量子保密通信骨干線路--“京滬干線”，實現(xiàn)多地城域網(wǎng)絡(luò)的接入，并且得到了成功應(yīng)用；同時，為了克服當前階段長距離廣域傳輸?shù)钠款i，2016年8月，中國成功發(fā)射全球首顆量子通信科學實驗衛(wèi)星“墨子號”。

王健全在接受C114采訪時指出，國科量子的目標是建設(shè)星地一體廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)規(guī)劃建設(shè)的廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍將逐漸從京津冀、長江經(jīng)濟帶擴展至全國，覆蓋省會、直轄市及計劃單列市等大中型城市，并延展至海外區(qū)域，服務(wù)“一帶一路”等國家戰(zhàn)略及駐外機構(gòu)保密通信需求。

在量子通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)塑造中，標準可謂是先決性條件。據(jù)趙勇介紹，2015年年底，由中科院牽頭，聯(lián)合中科大、科大國盾和阿里巴巴等單位，成立了中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；在今年6月份，CCSA正式成立了量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組，下設(shè)量子通信工作組和量子信息處理兩個工作組，包含36家會員單位。特設(shè)任務(wù)組目前已經(jīng)立項并開展兩項國家標準、一項行業(yè)標準和三項研究課題的研究工作，后續(xù)將有力支撐中國量子通信技術(shù)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的健康發(fā)展。

繁榮生態(tài)：眾人拾柴火焰高

獨行快，眾行遠。作為量子通信領(lǐng)域的先驅(qū)和開拓者，趙勇認為，技術(shù)并不是制約產(chǎn)業(yè)前行的唯一因素，更重要的是產(chǎn)業(yè)生態(tài)。“科大國盾的確是具備一定的先發(fā)優(yōu)勢，但我們更希望有更多的玩家加入進來同場競技，我們不害怕競爭，反而希望競爭能更加激烈，這也會鞭策我們前行。”

與科大國盾不同，國科量子則更加偏向于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)運營，這可能天然的具備一些技術(shù)壁壘。但在王健全看來，國科量子的最終目標不僅僅是服務(wù)于幾個行業(yè)用戶，而是希望能夠和產(chǎn)業(yè)鏈攜手，把量子通信的能力平臺化，開放化，以API和SDK的形式提供給開發(fā)者和行業(yè)用戶，打造一個“量子通信+”的生態(tài)。

“量子通信并不是取代現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，而是建立在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，是一種能力的增強，我們希望能夠有更多的有識之士和企業(yè)涉足產(chǎn)業(yè)當中，在新興企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)、ICT集成企業(yè)等等之間形成有效的產(chǎn)業(yè)互動和有活力的合作模式。”王健全說。

在即將召開的PT展上，科大國盾與國科量子就將攜手舉辦“中國量子通信網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用高峰論壇暨Q-NET新品發(fā)布會”，并將發(fā)布《量子通信應(yīng)用與產(chǎn)品創(chuàng)新白皮書》，吸引業(yè)界同仁更多關(guān)注量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展；通過介紹量子通信標準工作進展，加速量子通信產(chǎn)業(yè)化進程；通過發(fā)布“Q-NET”系列量子通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品，拓展量子通信網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用，吸引產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)合作伙伴共同參與打造量子通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。