量子计算正从"玩具"转变为"工具

2021-01-06 15:41   来源: 互联网    阅读次数:2810

未来量子通信的发展,一方面需要扩大量子通信网络的有效覆盖范围,包括量子通信网络与经典通信网络的无缝连接,实现支持千米级的量子中继,发展可以全天工作的下一代量子卫星网络等;另一方面需要推动核心器件在工程实践中的集成与验证自主研发,制定相关应用标准并进行大规模应用示范。


30多年前,在科学家们对量子叠加、量子纠缠等量子力学基本问题的研究过程中,精细量子控制技术逐渐发展,使人类从被动观察量子定律,转向主动、精确地操纵量子态。因此,我们现在所说的“量子技术”诞生了。


量子科学与技术是量子控制与信息技术相结合的一门新兴学科。在这一领域,中国取得了一系列重大科学问题和关键核心技术突破,在某些方面取得了国际领先地位。如何深化我国量子科技的发展,如何构建自主创新的科技体系,如何实现从基础研究向实用和工程化转变的引领性突破?《科技日报》采访了中国科学院院士、中国科技大学教授潘建伟,请他谈谈对量子科技发展的思考。


image.png


它不会取代现有的通信方式,量子通信将极大地提高信息安全水平


科技日报:“墨子”量子科学实验卫星发射后,中国科学家取得了一系列研究成果,成功地将量子通信发展到了实用阶段。这是否意味着颠覆性的传播模式即将诞生?


潘建伟:虽然量子通信是一个新兴的领域,但并不打算取代现有的通信方式。相反,它将以新的方式大大提高现有信息系统的安全性。


关键是现代信息安全体系的核心要素。只要密钥是安全的,就可以保证加密信息的安全。在传统的保密通信中,没有方法可以证明其安全性。


然而,量子保密通信可以在现有的公共信道中通过量子密钥分发生成实时密钥,并安全、方便地分发给用户,这样在量子密钥传输过程中,如果信息被窃听,窃听者就不会留下任何痕迹。量子力学的基本原理绝对保证了这一点。


也就是说,量子保密通信是利用量子密钥在传统通信中提高安全性,而不是完全颠覆性的通信方式。


科技日报:目前,通过“墨子”和“京沪干线”试验,我国已建成第一个天地一体的量子通信网络原型,我国量子通信也已处于国际领先水平。那么,要继续保持领先地位,我们需要关注哪些方面?


潘建伟:量子通信的发展目标是构建全球广域量子通信网络体系。首先通过光纤实现城域量子通信网,然后通过直放站实现相邻两个城市之间的连接,最后通过卫星平台实现偏远地区之间的连接。这是广域量子通信网的发展路径。


按照这条路线,未来量子通信的发展,一方面需要扩大量子通信网络的有效覆盖范围,包括量子通信网络与经典通信网络的无缝连接,实现能够支持千公里级的量子中继,发展能够全天工作的下一代量子卫星网络;另一方面,需要工程集成和验证的实践推动核心器件的自主研发、相关技术的发展应用标准和大规模应用示范。

责任编辑:无量渡口
分享到:
0
【慎重声明】凡本站未注明来源为"中国快报网"的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行!