日前，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。据悉，这是历史上首次洲际量子保密通信，通话内容经过量子加密后无法破解。
“京沪干线”：全球首个天地一体化广域量子通信网络雏形
9月29日下午，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。据媒体报道，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网络，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，中国和其他四个地方，新加坡，意大利，德国和俄罗斯之间进行类似的测试对话，已在计划之列。
现场试验：加密后的网购信息将不可破解
互联网时代，大数据、物联网成为不可否认的趋势，与此同时，网络安全问题一直也是悬在互联网企业头顶的“一把利剑”。就拿最普通的网购来说，虽然都经过加密，但这些信息并非不可破解。
“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;第三，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”项目工程总师陈宇翱表示，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。
知识延伸：从爱因斯坦的“幽灵”说起
量子通信，是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。追溯量子通信的起源，还得从爱因斯坦的“幽灵”——量子纠缠的实证说起。
量子纠缠是一种奇特的量子力学现象，通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远都可瞬间互相影响，爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。
依据建立在“不确定性原理”基础上的“量子纠缠”，科学家们提出了“量子通信”的设想，按照不确定性的原理，这种传输信息的方式从根本上杜绝了被破译的可能，即使信息被截取，其“不确定性”使得破译者根本无从下手。
但要让量子通信实用化，需要实现量子纠缠的远距离分发。量子纠缠分发，就是将一对有“感应”的量子分置于两地。但量子地面传输无论通过光纤或大气都有较大信号损耗，此前国内外地面实验传输距离一直停留在一百公里量级。解决这个问题的一个有效办法就是利用卫星向地面分发。
2016年8月16日1时40分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将促使中国实现在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
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
原文发布时间为：2017年11月15日
本文作者：科技日报
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