日前,我國首個(gè)商用量子通信專(zhuān)網(wǎng)——濟南黨政機關(guān)量子通信專(zhuān)網(wǎng)完成測試,其保密性、安全性以及成碼率的測試,均達到了設計目標。整套網(wǎng)絡(luò )預計今年8月底正式投入使用。
據了解,濟南黨政機關(guān)量子通信專(zhuān)網(wǎng),從今年5月開(kāi)始測試以來(lái),對所有用戶(hù)分別進(jìn)行了50多個(gè)項目的測試,所有用戶(hù)之間的通信實(shí)現了每秒4000多個(gè)密碼的保密措施。這也是繼濟南量子通信試驗網(wǎng)之后,世界上第一個(gè)真正商用化的量子通信專(zhuān)網(wǎng)。
量子不可克隆通信絕對安全
被稱(chēng)為下一個(gè)科技拐點(diǎn)的量子技術(shù),是目前已知的最安全的通信技術(shù)。如何保障在傳輸過(guò)程中不被竊聽(tīng)或截取呢?濟南量子技術(shù)研究院院長(cháng)助理周飛說(shuō),在物理學(xué)中常用到量子的概念,是指一個(gè)不可分割的基本個(gè)體,它不同于分子、原子。“量子是能量的最小、不可分割的單元,它的核心在于‘最小不可分割’,每一個(gè)不可分割的量子可以看作一個(gè)單量子態(tài)。”
單量子態(tài)有什么特性呢?周飛介紹說(shuō),其最大的特點(diǎn)是具有測量不準和不可克隆的性質(zhì)。量子的不可精確測量也就意味著(zhù)無(wú)法精確克隆,這就保證了只要有人試圖復制,就會(huì )發(fā)生誤碼,就能被發(fā)現。這也使得用量子態(tài)通信在傳輸過(guò)程中具有了絕對安全性。
周飛舉例,山東省檢察院是量子通信的用戶(hù),對一些貪腐案件調查信息溝通時(shí),通過(guò)打量子加密電話(huà),就可以保證信息的安全性,不會(huì )存在信息泄露或竊聽(tīng)。此外,還有一些銀行系統,在客戶(hù)的征信信息、個(gè)人用戶(hù)信息的傳輸上也會(huì )通過(guò)量子,確保信息不被竊取。
這樣的量子通信試驗網(wǎng)絡(luò )早已經(jīng)在濟南建成。由濟南量子技術(shù)研究院組織承建的濟南量子通信試驗網(wǎng),總體建設工程已于2014年初全部竣工驗收。據悉,濟南量子通信試驗網(wǎng)覆蓋了濟南市區70平方公里的范圍,這是我國第一個(gè)以承載實(shí)際應用為目標的大型量子通信網(wǎng),也是世界上已知的規模最大、功能最全的量子通信試驗網(wǎng)。
截至今年年初,濟南量子通信試驗網(wǎng)內已經(jīng)進(jìn)行了5.1萬(wàn)多次信息傳輸,這里面包括保密電話(huà)、傳真和文件傳輸,業(yè)務(wù)成功率在99%以上,僅電話(huà)一項,就比目前的通信標準要求的成功率還高出了10多個(gè)百分點(diǎn)。
未來(lái)濟南將為量子通信做國標
除了保密通信,濟南量子通信試驗網(wǎng)還有什么作用呢?據悉,濟南量子通信試驗網(wǎng)為量子通信提供了完整的仿真環(huán)境,對大規模應用中可能遇到的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行科研攻關(guān)。未來(lái),這樣的量子通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )結構、布局方式、軟件、硬件等可以被當作模板,復制到國內外的城市,實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,有很大的商業(yè)運用前景。
“濟南量子通信試驗網(wǎng)作為世界上規模最大、功能最全的量子通信城域網(wǎng),有望成為國家級的量子通信網(wǎng)絡(luò )基礎設施共享服務(wù)平臺和科學(xué)研究平臺。”周飛說(shuō),目前量子通信是新事物,還沒(méi)有國家標準、國際標準,未來(lái)濟南可為量子通信做國家標準、國際標準。
濟南量子通信有了科研平臺,未來(lái)就能進(jìn)行部分量子技術(shù)核心光電器件研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)。“量子是很微弱的最小的信號,這些關(guān)鍵技術(shù)能讓觀(guān)測信號的設備更靈敏,或者使成像更清晰,比如量子探測器、量子雷達等。”周飛說(shuō),量子技術(shù)能使精密儀器、顯像技術(shù)、芯片技術(shù)都得到新的發(fā)展。(修從濤)
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