中國開通全球首條量子通信幹線 黑客“飯碗”不保

日前，中國科學院院長白春禮與奧地利科學院院長安東?塞林格通過量子保密通信網絡進行了一次視訊通話。據悉，這是曆史上首次洲際量子保密通信，通話内容經過量子加密後無法破解。

“京滬幹線”：全球首個天地一體化廣域量子通信網絡雛形

9月29日下午，世界首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”正式開通，即結合“京滬幹線”與“墨子号”的天地鍊路，我國科學家成功實作了洲際量子保密通信。據媒體報道，這标志着我國在全球已建構出首個天地一體化廣域量子通信網絡雛形。當日下午，中國科學院院長白春禮與奧地利科學院院長安東?塞林格通過量子保密通信網絡進行了一次視訊通話。這次通話使用的量子密鑰，信号是這樣“走”的：先通過“京滬幹線”北京控制中心與“墨子号”衛星興隆地面站的連接配接，打通天地一體化廣域量子通信的鍊路，然後通過“墨子号”與奧地利地面站的衛星量子通信，來到7000多公裡以外的歐洲。

“京滬幹線”是一條連接配接北京、上海，貫穿濟南和合肥的量子通信骨幹網絡，全長2000餘公裡，可滿足上萬名使用者的密鑰分發業務需求。通過這條線路，交通銀行、工商銀行、阿裡巴巴集團也實作了京滬異地資料的量子加密傳輸等應用。

量子通信是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式，可以有效解決資訊安全問題。據悉，未來将以“京滬幹線”為基礎，推動量子通信在金融、政務、國防、電子資訊等領域的大規模應用，建立完整的量子通信産業鍊和下一代國家主權資訊安全生态系統，最終建構基于量子通信安全保障的量子網際網路。

據悉，中國和其他四個地方，新加坡，意大利，德國和俄羅斯之間進行類似的測試對話，已在計劃之列。

現場試驗：加密後的網購資訊将不可破解

網際網路時代，大資料、物聯網成為不可否認的趨勢，與此同時，網絡安全問題一直也是懸在網際網路企業頭頂的“一把利劍”。就拿最普通的網購來說，雖然都經過加密，但這些資訊并非不可破解。

“京滬幹線”項目科學家現場示範了量子保密通信的一個實際應用——通過“京滬幹線”把銀行的一筆錢從上海轉賬到北京，來直覺解釋其中的原理：

首先，由于“不可分割”，竊聽者無法分割出半個量子進行測量;其次，測量必然會改變量子的狀态，竊聽者也不能截取量子之後，去測量它的狀态，因為這樣竊聽行為會暴露;第三，未知的量子态無法被精确複制，竊聽者即使截取了量子，也不能精準複制量子狀态來竊聽，得到的隻能是“僞碼”。

“京滬幹線”項目工程總師陳宇翺表示，由于量子具有“不可分割”“測不準”“不可克隆”等特性，量子保密通信在原理上是絕對安全、不可破解的。

目前，這項技術并不局限于實驗室裡。我國已經率先将量子通信帶到了日常生活中，讓以量子密鑰通信終端裝置、全通光交換、網絡路由裝置為核心的量子資訊安全系統，為涉密資訊“保駕護航”。

此外，京滬幹線的建成和開通也将吸引和培育一批量子保密通信領域的上下遊企業，使量子保密通信産業成為我國重要的戰略性新興産業。

知識延伸：從愛因斯坦的“幽靈”說起

量子通信，是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。追溯量子通信的起源，還得從愛因斯坦的“幽靈”——量子糾纏的實證說起。

量子糾纏是一種奇特的量子力學現象，通俗地說，兩個處于糾纏狀态的量子就像有“心靈感應”，無論相隔多遠都可瞬間互相影響，愛因斯坦稱之為“鬼魅般的遠距作用”。

依據建立在“不确定性原理”基礎上的“量子糾纏”，科學家們提出了“量子通信”的設想，按照不确定性的原理，這種傳輸資訊的方式從根本上杜絕了被破譯的可能，即使資訊被截取，其“不确定性”使得破譯者根本無從下手。

但要讓量子通信實用化，需要實作量子糾纏的遠距離分發。量子糾纏分發，就是将一對有“感應”的量子分置于兩地。但量子地面傳輸無論通過光纖或大氣都有較大信号損耗，此前國内外地面實驗傳輸距離一直停留在一百公裡量級。解決這個問題的一個有效辦法就是利用衛星向地面分發。

2016年8月16日1時40分，中國在酒泉衛星發射中心用長征二号丁運載火箭成功将世界首顆量子科學實驗衛星“墨子号”發射升空。這将促使中國實作在世界上首次實作衛星和地面之間的量子通信，建構天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

對于量子時代的科研與應用，我國科學家有着清晰的路線圖：通過量子通信研究，從初步實作遠端量子通信網，到實作多橫多縱的全球量子通信網絡;通過量子計算研究，為大規模計算難題提供解決方案，實作大資料時代的資訊有效挖掘;通過量子精密測量研究，實作新一代定位導航、雷射制導、水下定位、醫學檢測等

原文釋出時間為：2017年11月15日

本文作者：科技日報

本文來源：

人民網

，如需轉載請聯系原作者。