8月中旬“墨子号”科学实验卫星的成功发射，让量子通信成为快速成长的“网红”，很多普通老百姓都知道这个崇高的东西。“墨子号”的发射确实意义重大，使我国在世界上首次实现了卫星与地面的量子通信，构建了天地一体的量子保密通信和科学实验体系。除了“墨子号”，今年国内量子通信还有另一“壮举”，即年底前建成验收的“京沪干线”大型光纤量子通信骨干网年。目前，量子通信主要有两个应用方向。一是取代传统介质（如光纤），直接使用量子技术传输信息；另一种是通过光纤传输信息本身，而是利用量子技术传输密钥，这就是量子保密通信。前者的应用还有很多技术难点有待攻克，而后者的技术方案相对成熟，量子保密通信目前具备产业化条件。目前，我国一些地方已经建立了量子保密通信试验网，产业链日益壮大，包括电信运营商也在积极参与其中，从而提高国内信息安全水平，为下一步发展奠定基础。生成国家主权信息安全生态系统。“网红”的魔力“目前，量子保密通信是最安全的通信方式，量子不可分割、不可复制，是‘一次性秘密’，无法被窃听。”中国电信上海分公司一位负责人告诉记者。为什么量子不可分？众所周知，量子是能量的最小单位，这是量子物理学的基本原理。一切微观粒子，包括分子、原子、电子、光子，都是量子的表现。例如，光量子是光的最基本单位，也是光能的最小能量单位，已经不可再分。除了不可分性之外，量子物理学还有一个基本原理：不确定性定律。在经典力学中，物体在某一时刻具有确定的状态。比如有人在开车，通过测量确定速度和具体位置信息，或者某个时刻有人在北京，那么他就不会出现在上海。但在神奇的量子世界中并非如此。简单地说，你不能同时知道一个量子的位置信息和速度信息，因为位置信息测量得越准确，速度测量就越不准确，反之亦然。因此，如果事先不知道单个量子态，后期就无法通过测量读取到量子态信息，读取不到就无法复制。量子不可分割、不可复制，在密钥传递过程中具有很高的安全性。例如，甲乙双方进行安全通信。由于不可分割的特性，窃取者无法将单个光子切割成两部分，让一部分继续传输，并测量另一部分的状态以获得关键信息；因为不能被复制，stealer在截取一个光子后，无法测量它的状态，然后根据测量结果复制一个新的光子发送给receiver。任何窃听、复制、测量行为都会改变量子态，让通信双方都知道有人在“合谋做错事”。“知道有人在窃听后，我们可以通过其他路线进行传播，比如从A到B有好几条路，如果我们知道一条路有风险，就可以换到另一条路。”一位业内人士表示。应用程序开始普及。对于很多人来说，量子保密通信还是一个新鲜事物，但实际上，它已经在中国开始应用。据业内人士介绍，量子保密通信技术的实际应用分为三个步骤。一是通过光纤实现城市量子通信网络；二是通过量子中继器实现城际量子通信网络。三是通过卫星中继实现全球覆盖。广域量子通信网络。现在，我国多个省市已经迈出了第一步，已经建成或正在建设城域量子通信网络。年底建成大规模光纤量子通信骨干网，二、三步也在推进中。在量子保密通信应用领域，我国走在世界前列。2012年，合肥都市圈量子通信实验示范网正式挂牌。2013年，济南建成量子保密通信城域试验网。山东省数十家省级机关和金融机构率先尝试量子加密通信，实现了语音通话、传真、文本通信、文件传输等量子安全传输服务。.在上海，量子安全通信上海总控与大数据服务中心、陆家嘴金融量子安全通信应用示范网络建设已于一年多前启动。总控中心是“京沪干线”等重大工程量子通信网络的管理、监测、控制和显示中心，负责全网监控和运维指挥。连接北京和上海的千公里光纤量子通信骨干网项目的“京沪干线”，就是城际量子通信网络。全程2000多公里，从北京出发，经济南、合肥到达上海。“未来十年，以‘京沪干线’为基础，建设多横向、多纵向的量子保密通信国家骨干网基础设施，支撑建设完全自主可控的信息通信体系，全面服务国家信息安全战略。”一位业内人士介绍，量子安全通信网络不仅从市区扩展到城际，随着卫星的发射，未来将形成星地一体的广域量子安全通信网络。中国电信领先一步目前，国内量子安全通信产业化进程正在快速推进，越来越多的科研机构和企业加入产业链，而电信运营商是其中的重要力量。中国电信是一家早在2014年11月，中国电信上海公司（ShanghaiTelecom）就与国内首家从事量子信息技术产业化的创新型企业国盾量子公司合作，共同参与建设陆家嘴金融陕量子安全通信应用示范网盖海量子通信产业园（一期）项目。去年11月9月，上海电信正式启用“未来网络实验室”，打造未来网络的技术研究、开放合作平台和试验基地。量子安全通信是其中的重要组成部分。上海电信以此研究和推广量子安全新技术、新产品。在今年6月举办的上海世界移动通信大会上，上海电信还携手国盾量子展示了量子保密通信的应用。到现场考察的工信部总工程师张峰与上海电信总工程师办公室负责人利用量子保密通信系统进行了实时通话。张锋表示，量子安全通信是目前最前沿的技术，希望电信不断取得突破。量子保密通信未来的市场空间无疑是广阔的。不仅可以用于军事和国防安全，还可以用于涉密数据、票据证券、保险、银行、工商、地税、金融等领域用于传输安全性要求高的数据，市场需求巨大。以银行业为例，去年年初，工商银行在北京市分行电子文件信息跨城传输中采用了量子安全通信技术。而且，未来量子保密通信也将在个人领域得到大规模应用。届时，每个人的手机都会有量子加密芯片，银行转账、输入密码等保密操作就不用担心了。被盗或被攻击。根据方正证券研报，量子通信市场规模有望在三到五年内达到10-130亿，未来将达到1000亿。运营商在光纤、IDC机房、用户资源等方面有着深厚的积累。为其在量子保密通信领域的拓展打下良好基础，有助于提升运营商在网络安全领域的竞争力，开辟新的蓝海。
