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中国量子科研的重大突破

廖省:林越

  进入 21 世纪,量子(kuantum)领域的新发现、新理论、新技术密集涌现,预示着第二次量子革命已进入起跑、加速期。中国2016年发射《墨子号》卫星,量子应用技术具备了实验条件,加速了中国在量子领域的科研发展,包括量子计算、量子通信和量子测量。当中国实现“千里纠缠、星地传密、隐形传态”三项量子科研重大突破时,举世震惊!
  国际权威学术期刊《物理评论快报》5月2日发表了中国科技大学院士彭承志研究团队的研究成果。他们利用《墨子号》量子科学实验卫星首次实现地表距离1200公里的量子态远程传输,是全球化量子信息和量子通讯技术的里程碑,为量子通信革命打下基础。
  以往的实验,量子纠缠分发的品质会受到信息道路损耗的影响。彭承志团队创新性地将“光学一体化粘接”技术应用到空间量子通信领域,实现了具有超高稳定性的光干涉仪,克服了远距离传输后的量子光干涉难题。他们在云南丽江和青海德令哈之间完成远程量子态的传输验证,在实验中对六种量子态进行了验证,传送保真度超越了经典极限。
  《自然》杂志评论:“第二次量子革命的战鼓已敲响!”中国中科院量子信息实验室主任郭光灿院士说:“量子三大领域,中国现在全方位都在第一梯队。原来量子计算相对落后,现在逐渐赶上来了。”量子精密测量将有望应用于新一代定位、导航和授时系统。
  《科创板日报》16日讯,科大“国盾量子技术股份有限公司”董事长彭承志在年度业绩会上说:“中电信量子公司目前正在开展电信与量子结合的相关业务。其中,量子密话现已在中国电信全国上线,用户超20万,其商业模式是以电信套餐的方式收费。”中电信量子是“国盾量子”与中国电信2021年初合资成立的。去年中电信量子中标合肥量子城域网,由国盾提供量子密钥分发设备产品,双方将推动量子安全技术在行业的应用。
  国盾量子成立于2009年,是中国最大的量子通信设备制造商和量子信息系统服务商。公司主要从事量子保密通信产品的研发、生产、销售及技术服务,并布局量子计算等领域科研仪器的研发、生产和集成服务,已先后承担科技部及多个省市的科技项目。现已逐步成长为全球少数具有大规模量子保密通信网络设计、供货和部署全能力的企业之一。
  5月17日是世界电信和信息社会日。《科技日报》报道,中国电信发布了首款基于量子信息技术的VoLTE加密通话产品——天翼量子高清密话。采用国产定制手机、量子安全SIM卡和国密算法“三重保护”,以手机为载体,完成对VoLTE话音数据的加解密,有效防止通话在网络传输中被监听。带来科技、时尚、安全和便捷的保密通信新体验。
  国盾量子技术总监张如通告诉记者:“量子保密电话都基于国盾量子提供的核心技术。此次发布的天翼量子高清密话,用户换卡不换号,就能体验量子高清密话。”此外,“普通量子密话产品以SIM卡为载体,无需更换手机,用户使用门槛较低。”方便而安全。
  张如通表示:“量子密话产品实现的是VoIP量子加密通话。”天翼量子高清密 话 融 合 了 中 国 电 信VoLTE网络和量子信息技术,与其他通话模式相比,VoLTE可以使得通话期间不断网、提高音视频通话质量等。结合量子加密技术后,用户通过拨号盘即可直接拨打加密通话,“用户每次发起量子密话都会随机抽取卡内密钥校验用户身份,认证通过后再由量子网络实时生成一个新密钥加密会话数据。密钥随机、难破译,会话结束后密钥立刻被废弃。”当任一方不支持此项业务时,通话自动回落到原有VoLTE通话,操作便捷,接通快,无丝毫顿挫感,在保障通话高清品质的同时,极大增强通话的安全保密性。
  《腾讯网》18日报道,中国电信和国产手机芯片企业“紫光展锐”合作发布了一款手机,引入了量子安全技术,可在手机侧面对VoLTE语音数据进行加密,增强手机的信息安全性,这是中国国产手机芯片的又一个重大创新,开创了量子技术运用于手机的先河。
  量子技术被公认是移动通信技术的未来,它可提供更安全的信息技术,获得各界的关注,积极将该项技术应用于各个领域。而中国紫光的6纳米芯片,实现了高度的安全性。中国电信是三大运营商中云计算实力最强的企业,它基于已有的强大光纤光缆传输网络,吸引国内众多企业基于其网络搭建IDC数据中心。业界也对“量子手机”寄予厚望。
  多少年了,中国几代胸怀大志的科研人员在西方的歧视、封锁、责难、遏制中不屈不挠,终于在很多方面创造了骄人的成绩。如今,中国更在量子科技领域取得重大的突破!

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