量子通信何时真正的进入现实生活

量子通信在信息安全领域有着重大的应用价值和前景，不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可用于涉及秘密数据、票据的政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等领域和部门，而技术又相对成熟，未来应用市场前景广阔。

"量子通信在军事通信、政府保密通信、民用通信上都将带来颠覆性的变革，技术又已相对成熟，经我们详细测算，未来市场空间远超千亿元。"国内最早发表量子通信领域证券研究报告的分析师之一、兴业证券通信团队首席分析师唐海清指出。

按照国家发改委此前立项规划，2016年下半年，全球最长的远距离量子加密通信干线"京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网"将完工交付。同时，7月中国将发射量子科学实验卫星，推动无光纤的空中量子通信。量子理论被认为是继牛顿经典力学后，人类科学的颠覆性发现。日前，记者在上海纽约大学举行的"原子、分子和光物理前沿发展国际研讨会"上专访数位量子物理国际顶尖科学家，发现国内民众对量子通信存在不少误解，而中国在量子通信领域的实际应用正走在世界前列。

下个月，我国将发射世界首颗量子科学实验卫星，并在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。而今年9月，量子通信的核心环节：密钥传输实验，将搭乘"天宫二号"上天展开实验。这意味着世界上第一封绝对不会被拦截、被破解、被复制，只能是"天知地知，你知我知"的密信，即将诞生。

量子通信的原理是什么，如何实现信息的传递和加密?

量子通信，即利用量子纠缠效应，来传递信息。什么是量子纠缠?通俗地说，就像心电感应。量子力学研究发现，宇宙中任何一个粒子都有"双胞胎"，二者即使隔开整个宇宙的距离，也仍然一直保持同步同时同样变化，就像其中一个翻掌，宇宙另一头也同时翻掌。这就像一对恋人，一个人心里对另一个人说"我爱你"，另一个人立即同步有相同感受地说"我爱你"。这一对粒子同步同样变化的状态，就是量子纠缠态。

利用这一原理，人们可以制备出一对纠缠粒子，把它们一个放在北京，一个放在上海，当北京的粒子一动，上海的粒子立刻就接收到信息。这就是量子通信。

目前当我们讨论"量子通信"，主要包含两层应用方向：一是用量子技术取代目前技术(光缆)来传递信息;二是仍用目前技术传递信息，但信息加密的秘钥用量子原理来分配、传递秘钥。其中第一种完全用量子技术来传递信息，就不像目前技术需要铺设有形的光缆，而是无形地在空中传输，这就是国际常称的free space communication(空中量子通信)、国内所称的量子隐形传送。

量子保密技术被普遍认为是"理论上百分百不可破译截获"、"百分百安全"，主要基于两个原理：海森堡测不准原理和量子不可复制原理。

三位不愿具名的中国科学家告诉记者，量子密码通信传递的不是信息本身，而是传递密钥，甲发送确定状态的光子，乙采用收发器接收，而后甲乙互相对应光子状态，一旦发现光子状态改变，即可确认被窃听。但最大的难题是：光子会丢失。光子发射一段距离后就会衰减，若没有中间站"在路上帮它调整状态"，它就无法完成从北京到上海的穿越。因此，量子通信要解决的两个基本问题就是：让光子保持量子纠缠状态的距离变得更长、让光子传输的速度更快。在同等技术条件下，中间基站(或称"节点")的质量非常关键。

"京沪干线"年底建成

目前的空中量子通信仍有关键技术难题未解，短期内未有实际投入使用的项目。那2016年下半年将交付的京沪干线量子通信网络，是指什么?

它的全称是"京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网"，顾名思义，它仍然需要铺设光缆，通过有形的光纤传送信息，这就是国际常称的"classical transmission(传统传输方法)"。

 但它对信息的保密是利用量子技术，即上述两大应用方向中的第二种：利用量子原理分配秘钥。这也是目前全球量子技术中，最接近实际应用的研究领域。中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟说，"京沪干线"项目主要针对量子保密通信关键技术。

中国目前主攻量子保密通信技术，目前在建的主要是两个项目：一是"京沪干线"，二是7月将发射的量子通信卫星。

京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网，将是目前全球总长度最长的量子保密通信干线，其长度达2000余公里，从北京出发，经过济南、合肥，到达上海。它是世界首例千公里级高可信、可扩展的广域光纤量子通信网络，2013年由国家发改委立项，预计2016年9月底完成全部应用系统交付，并开始全系统上线联调，年底完