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“京沪干线”首次实现洲际量子保密通信

2017-10-12  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:谢明磊

9月29日,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通,即结合“京沪干线”与“墨子号”的天地链路,我国科学家成功实现了洲际量子保密通信。这标志着我国在全球已构建出首个天地一体化广域量子通信网络雏形。

当日下午,中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长安东-塞林格通过量子保密通信网络进行了一次视频通话。

这次通话使用的量子密钥,信号是这样“走”的:先通过“京沪干线”北京控制中心与“墨子号”卫星兴隆地面站的连接,打通天地一体化广域量子通信的链路,然后通过“墨子号”与奥地利地面站的卫星量子通信,来到7000多公里以外的欧洲。

“京沪干线”是一条连接北京、上海,贯穿济南和合肥的量子通信骨干线路,全长2000余公里,可满足上万名用户的密钥分发业务需求。通过这条线路,交通银行、工商银行、阿里巴巴集团也实现了京沪异地数据的量子加密传输等应用。

量子通信是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式,可以有效解决信息安全问题。据悉,未来将以“京沪干线”为基础,推动量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域的大规模应用,建立完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,最终构建基于量子通信安全保障的量子互联网。

据悉,中国和新加坡、意大利、德国与俄罗斯之间进行类似的测试对话,已在计划之列。

“京沪干线”项目科学家现场演示了量子保密通信的一个实际应用——通过“京沪干线”把银行的一笔钱从上海转账到北京,来直观解释其中的原理:首先,由于“不可分割”,窃听者无法分割出半个量子进行测量;其次,测量必然会改变量子的状态,窃听者也不能截取量子之后,去测量它的状态,因为这样窃听行为会暴露;最后,未知的量子态无法被精确复制,窃听者即使截取了量子,也不能精准复制量子状态来窃听,得到的只能是“伪码”。

“京沪干线”项目总工程师陈宇翱表示,由于量子具有“不可分割”“测不准”“不可克隆”等特性,量子保密通信在原理上是绝对安全、不可破解的。

目前,这项技术并不局限于实验室里。我国已经率先将量子通信带到了日常生活中,让以量子密钥通信终端设备、全通光交换、网络路由设备为核心的量子信息安全系统,为涉密信息“保驾护航”。

此外,“京沪干线”的建成和开通也将吸引和培育一批量子保密通信领域的上下游企业,使量子保密通信产业成为我国重要的战略性新兴产业。

对于量子时代的科研与应用,我国科学家有着清晰的路线图:通过量子通信研究,从初步实现远程量子通信网,到实现多横多纵的全球量子通信网络;通过量子计算研究,为大规模计算难题提供解决方案,实现大数据时代的信息有效挖掘;通过量子精密测量研究,实现新一代定位导航、激光制导、水下定位、医学检测等。

关键词:量子保密通信 量子通信 京沪 京沪干线 量子加密 量子态 量子信息 量子计算 墨子号 不可分割