加大對量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局

日前，中共中央政治局就量子科技研究和應(yīng)用前景舉行第二十四次集體學(xué)習(xí)，中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào)，當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，科技創(chuàng)新是其中一個關(guān)鍵變量。要充分認(rèn)識推動量子科技發(fā)展的重要性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢，下好先手棋。

近年來，量子信息技術(shù)已成為未來國家科技發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，世界科技強(qiáng)國都對其高度重視。近年來，歐美國家紛紛啟動了國家級量子科技戰(zhàn)略行動計(jì)劃，大幅增加研發(fā)投入，同時開展頂層規(guī)劃及研究應(yīng)用布局。此外，包括ETSI、IEEE、ITU-T等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛成立量子信息技術(shù)相關(guān)研究組和標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目并開展工作。

我國對量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用同樣高度重視，此前國務(wù)院發(fā)布多項(xiàng)文件，指導(dǎo)量子信息技術(shù)研究與應(yīng)用；科技部和中科院通過自然科學(xué)基金等形勢對量子信息科研給予支持等等。此次得到高層的重點(diǎn)的關(guān)注，也意味著我國量子通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新階段。

必須重視量子通信的發(fā)展

量子信息技術(shù)主要包括量子計(jì)算、量子通信和量子測量三大領(lǐng)域。在量子通信領(lǐng)域，我國具備先發(fā)優(yōu)勢，位居世界第一梯隊(duì)，已經(jīng)取得一批具有國際影響力的重大創(chuàng)新成果，并吸引了大量人才和資本進(jìn)場。

量子通信主要分量子隱形傳態(tài)（Quantum Teleportation，簡稱 QT）和量子密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution，簡稱 QKD）兩類。QT基于通信雙方的光子糾纏對分發(fā)（信道建立）、貝爾態(tài)測量（信息調(diào)制）和幺正變換（信息解調(diào)）實(shí)現(xiàn)量子態(tài)信息直接傳輸，其中量子態(tài)信息解調(diào)需要借助傳統(tǒng)通信輔助才能完成。QKD通過對單光子或光場正則分量的量子態(tài)制備、傳輸和測量，首先在收發(fā)雙方間實(shí)現(xiàn)無法被竊聽的安全密鑰共享，再與傳統(tǒng)加密技術(shù)相結(jié)合完成經(jīng)典信息加密和安全傳輸，基于QKD的保密通信稱為量子保密通信。

為什么要發(fā)展量子通信保密系統(tǒng)？在當(dāng)前波詭云譎的國際環(huán)境下，我國面臨的信息安全形勢錯綜復(fù)雜，在政務(wù)、金融、外交和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域，提高信息安全保障能力的需求較為緊迫，對量子保密通信技術(shù)帶來的長期信息安全保障能力有客觀需求和應(yīng)用前景。

根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《2020年上半年網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢情況綜述》顯示，上半年，我國安全漏洞、APT攻擊、數(shù)據(jù)泄露等網(wǎng)絡(luò)安全事件頻發(fā)，政府單位、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科技企業(yè)等成為攻擊重點(diǎn)目標(biāo)。量子通信以其“絕對安全”等特質(zhì)，被寄予厚望。

近年來，我國在量子保密通信方面取得了突出的成績，2017年，中科大基于“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)星地之間QT傳輸；中科大及其產(chǎn)業(yè)公司開展了“京滬干線”和國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一期工程等QKD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目；由亨通承建的“寧蘇量子干線”項(xiàng)目；亨通與中國聯(lián)通合建的“京雄量子干線”項(xiàng)目等等。

目前量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)有眾多參與企業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，A股就有39家公司擁有量子通信概念，還不包括眾多創(chuàng)業(yè)公司，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈一片火熱。亨通早在幾年前就開始推動量子保密通信的產(chǎn)業(yè)化，除了參與建設(shè)保密通信環(huán)網(wǎng)之外，圍繞量子保密通信技術(shù)基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)研發(fā)、工程技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)學(xué)研合作，構(gòu)建了全鏈條量子研發(fā)布局。目前亨通已申請量子保密通信相關(guān)專利和軟著71項(xiàng)，其中已授權(quán)27項(xiàng)。

實(shí)用化和商業(yè)化是主要目標(biāo)

隨著量子通信技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段，并不斷開展試點(diǎn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，進(jìn)一步提升其實(shí)用化和商用化水平成為科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)注和技術(shù)演進(jìn)的主要方向。各地均在積極進(jìn)行布局，攻克相關(guān)難題。例如，由江蘇省工業(yè)和信息化廳、蘇州市工業(yè)和信息化局主持，南京大學(xué)、東南大學(xué)、南京郵電大學(xué)、國家信息安全工程技術(shù)研究中心江蘇分中心共同合作，江蘇亨通光電股份有限公司承擔(dān)的“量子保密移動通信系統(tǒng)及裝備”項(xiàng)目成為江蘇省重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。

該項(xiàng)目主要針對量子密鑰在保密移動通信應(yīng)用時需要解決的關(guān)鍵共性技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，使量子密鑰的應(yīng)用范圍從固定的干線式擴(kuò)展為靈活的移動式，豐富量子密鑰的應(yīng)用場景，擴(kuò)大量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。據(jù)了解，該項(xiàng)目目前取得了階段性的進(jìn)展，為量子通信保密系統(tǒng)的普適性商業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前來看，量子通信將主要面向量子通信骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)等領(lǐng)域提供量子通信設(shè)備。同時為了滿足政府、金融、醫(yī)療、教育等等海量泛在應(yīng)用場景下的極致安全需求，提供量子通信解決方案及相關(guān)服務(wù)。

此外，量子保密通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和市場化推廣，也需要自身技術(shù)成熟度、設(shè)備工程化、現(xiàn)實(shí)安全性和可靠水平的不斷提升，從而滿足規(guī)模化應(yīng)用部署和運(yùn)維管理等方面的條件和要求。同時將政策支持的優(yōu)勢真正轉(zhuǎn)化為核心技術(shù)和產(chǎn)品功能性能的優(yōu)勢，進(jìn)一步提升系統(tǒng)工程化水平和解決方案性價比，是應(yīng)用發(fā)展演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)的關(guān)鍵所在。亨通在基礎(chǔ)研究和知識產(chǎn)權(quán)、前沿技術(shù)研發(fā)和成果、工程技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制訂等領(lǐng)域都有自己的聲音。

與此同時，當(dāng)今社會，合作是永遠(yuǎn)不變的話題。習(xí)近平總書記也表示，要促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。這方面，亨通有著深刻的理解，包括與南京大學(xué)、東南大學(xué)、南京郵電大學(xué)等高校在量子密碼領(lǐng)域進(jìn)行深度融合和協(xié)同創(chuàng)新，將高校等研究機(jī)構(gòu)的研究成果轉(zhuǎn)化為應(yīng)用產(chǎn)品。與武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，于在線運(yùn)行的量子保密通信節(jié)點(diǎn)之間成功部署區(qū)塊鏈系統(tǒng)，這是國內(nèi)首次融合量子信息技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)的工程實(shí)踐與嘗試。與中國聯(lián)通網(wǎng)研院合作成立量子加密通信聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并基于京雄量子保密通信干線進(jìn)行創(chuàng)新性研究。

量子信息技術(shù)近年來一直是各國科學(xué)研究的熱點(diǎn)，其熱度甚至不亞于當(dāng)前最為火熱的人工智能和5G。此次最高層關(guān)于前沿技術(shù)學(xué)習(xí)今年放在量子技術(shù)上，表明量子領(lǐng)域發(fā)展即將進(jìn)入快車道并有望迎來政策方面更大的扶持力度；同時量子的戰(zhàn)略價值被認(rèn)可，有望引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。
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