4、世界各國積極搶占量子通信制高點

量子通信是面向未來的全新通信方式,由于其具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對信息安全傳輸特性,在國家安全、軍事、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價值和前景。因此，量子通信的研發(fā)得到各國官方及通信研究領(lǐng)域的高度重視。

發(fā)展量子通信技術(shù)的終極目標(biāo)是構(gòu)建廣域乃至全球范圍的絕對安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)體系。通過光纖實現(xiàn)城域量子通信網(wǎng)絡(luò)連接一個中等城市內(nèi)部的通信節(jié)點、通過量子中繼實現(xiàn)鄰近兩個城市之間的連接、通過衛(wèi)星與地面站之間的自由空間光子傳輸和衛(wèi)星平臺的中轉(zhuǎn)實現(xiàn)兩個遙遠(yuǎn)區(qū)域之間的連接，是實現(xiàn)全球廣域量子通信最理想的路線圖。

量子通信使用一次一密碼圖解。

量子隱形傳輸原理。

在這一路線圖的指引下，歐洲、美國和中國等在過去幾年中均進(jìn)行了戰(zhàn)略性部署，投入了大量的科研資源和開發(fā)力量，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和實用化、工程化探索，力爭在激烈的國際競爭中占據(jù)先機。光纖量子密碼技術(shù)目前正從點對點量子密鑰分發(fā)的初級階段向?qū)崿F(xiàn)多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的量子安全性階段發(fā)展，全球許多國家正在加緊進(jìn)行量子通信系統(tǒng)的實用化和工程化建設(shè)。

量子通信技術(shù)具有極大的軍事應(yīng)用價值。美國國防部已將量子通信推向?qū)嵱没?并將其視為最安全的通信方式。由美國國防部高級研究署（DARPA）支持，BBN公司技術(shù)部聯(lián)合波士頓大學(xué)與哈佛大學(xué)共同開展了量子保密通信與IP互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的五年試驗計劃。

該計劃主要內(nèi)容是以BBN技術(shù)部、波士頓大學(xué)和哈佛大學(xué)作為三個節(jié)點，構(gòu)建融合現(xiàn)行光纖通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和量子光通信的量子互聯(lián)網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)保密通信。

在歐盟發(fā)布的《量子信息處理和通信：歐洲研究現(xiàn)狀、愿景與目標(biāo)》戰(zhàn)略報告中，提出了歐洲未來5年至10年量子信息的發(fā)展目標(biāo)。例如將重點發(fā)展量子中繼和衛(wèi)星量子通信，實現(xiàn)1000千米量級的量子密鑰分配。

歐洲空間局計劃到2018年，在國際空間站的量子通信終端與一個或多個地面站之間建立自由空間量子通信鏈路，首次演示絕對安全的空間量子密鑰全球分發(fā)的可行性。

日本提出了量子信息技術(shù)長期研究戰(zhàn)略，計劃通過高強度的研發(fā)投入，在未來5至10年內(nèi)建成全國性的高速量子通信網(wǎng)。日本國立信息通信研究院計劃在2020年實現(xiàn)量子中繼，到2040年建成極限容量、無條件安全的廣域光纖與自由空間量子通信網(wǎng)絡(luò)。

我國在這方面處于國際領(lǐng)先水平，已經(jīng)實現(xiàn)了超過200千米（世界紀(jì)錄）的安全量子信息傳輸，實用化安全傳輸距離已達(dá)到幾十千米，量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已發(fā)展成熟。

中國的起步不錯，也有很好的學(xué)術(shù)帶頭人，下一步的發(fā)展目標(biāo)就是明確定位等相關(guān)問題。一方面是注意與現(xiàn)有通信的融合，要善于借鑒現(xiàn)有的通信技術(shù)；另一方面，安全性是量子通信在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)，應(yīng)在未來制定量子通信安全性標(biāo)準(zhǔn)。

量子通信從原理走上小范圍專用問題的實用化，是現(xiàn)在全世界都在努力的方向。如今量子通信技術(shù)的研究已經(jīng)從科研階段進(jìn)入試點階段，未來隨著量子通信技術(shù)的大力發(fā)展，將向規(guī)模商用階段邁進(jìn)，量子通信的絕對保密性也決定了其在軍事、國防、金融等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。

（作者系國防大學(xué)教授）