法媒: 中國已成量子通訊技術先驅 在該領域拿下兩個世界第一
參考訊息網8月16中國父母在教育上普遍存在哪些問題？" href="https://www.nanmuxuan.com/zh-tw/classic/XYzhFBIzQT.html">日報道法媒稱，中國實現兩個世界第一。中國憑藉8月9日在《自然》週刊上發表的兩項成果確保了在量子通訊這一未來通訊技術領域的至上地位。該技術主要可以提升通訊過程中的安全性。中國從“墨子號”的投資中獲得了回報。這枚科研衛星於2016年8月16日發射，在距離地球500公里至1200公里處的低軌執行。再加上《科學》週刊今年6月16日發表的成果，中國科學技術大學潘建偉帶領的團隊完成了三大實驗：量子隱形傳態、量子糾纏分發和量子金鑰分發。此前這些實驗僅在地面的光導纖維中完成過。
據法國《世界報》8月15日報道，加拿大研究人員1984年提出了一份保障安全分發金鑰的協議，不僅是為了禁止竊聽，也是為了確保如果出現竊聽當事人能夠獲悉。中國人將這份協議應用於衛星與地球之間，最短距離（600公里）實現每秒傳送數千位元的資訊量。巴黎電信技術學院科研教師羅曼·阿洛姆稱讚道：“他們解決了大量技術難題。這是工程學的一個大專案。”中國團隊面臨的挑戰包括複雜光電器件的小型化及其對太空環境的適應保證，而且尤其是十分精確的衛星定位和追蹤技術的發展。潘建偉指出：“這就像在300米之外追蹤一根移動的頭髮一樣。”
報道稱，這些進步的技術意義超過了科學意義，因為這些成就此前都在地球上實現過。20世紀80年代初，法國科學家阿蘭·阿斯佩完成了“量子糾纏”實驗。1989年，加拿大完成首次量子金鑰分發。此後很多企業將這種系統商業化。1997年，奧地利安東·蔡林格團隊率先完成量子隱形傳態實驗，當時年輕的潘建偉也是團隊成員之一。
歐洲最大量子資訊實驗室之一量子技術研究中心主任羅納德·漢松認為：“真是了不起的進展。中國的實驗開啟了一個新時代。他們完成了首批地空基礎量子任務。將遙遠的系統透過量子連線起來已經成為現實。”
報道稱，長距離傳輸必須透過太空，因為光導纖維中訊號受損導致糾纏與隱形傳態被限制在100多公里的距離內才能完成。而且與常規世界相反，在量子物理學中不可能增強或者重複一個訊號。因此人們關注宇宙真空環境，即便考慮到大氣層的厚度，這裡的損耗也要小得多。但成本這麼高的網路又有什麼用呢？更加安全的金鑰當然是個動機，但當前“經典”技術還在發揮作用，而且帶有非保密金鑰協議。
巴黎第六大學國家科學研究中心研究負責人埃萊妮·迪亞曼蒂明確指出：“當前的量子計算工作讓這些系統面臨危險，量子金鑰是一種解決方案。”研究人員還希望建設有新效能的“量子網路”，能夠將計算分發到多個網路節點上完成，而無需節點接觸資料。
報道稱，中國並不是唯一一個瞭解這些關乎國家防禦和主權的重大挑戰。韓國、日本、新加坡和加拿大也有陸地和太空計劃，或者是從無人機、熱氣球和飛機實施的空中計劃。在歐洲、研究人員爭取人們對發展這些太空技術的關注，卻是徒勞。埃萊妮·迪亞曼蒂希望：“這些結果或將刺激歐洲的科研活動。”
報道稱，潘建偉現在希望提高金鑰系統的效率，把衛星作為兩個地面站的中繼站來實現安全加密。中國研究者們還提到與歐洲合作完成兩大洲之間金鑰分發的可能性。（編譯/趙可心）
中國科學家提出構建“量子通訊全球組網”
中新社北京8月10日電 (記者 張素)僅用1年時間完成既定2年的科學目標，中國“墨子號”量子科學實驗衛星取得的成績讓科學家們備受鼓舞。他們提出新目標：構建量子通訊全球組網。
量子是構成物質的最基本單元，具有不可克隆和不可分割的特性。換句話說，若以量子作為載體來傳遞金鑰，竊聽必然會被發現。2003年，中國科學技術大學教授潘建偉團隊提出利用衛星實現星地間量子通訊、構建覆蓋全球量子保密通訊網的方案。
2016年8月16日成功發射的“墨子號”是這項計劃的“第一步”。衛星已相繼完成星地高速量子金鑰分發、量子糾纏分發和地星量子隱形傳態實驗三大科學目標，成為量子通訊通向實用化的“關鍵一步”。
潘建偉說，“墨子號”的星地高速量子金鑰分發實驗是由衛星發射量子訊號，再由地面接收。實驗結果表明，在1200千米的通訊距離上，衛星平均每秒傳送4000萬個訊號光子，一次實驗可生成300千位元(kbit)的金鑰。這項成果為構建覆蓋全球的量子保密通訊網路奠定了技術基礎。
“墨子號”的地星量子隱形傳態實驗則是由地面發射糾纏光子，再由衛星接收。這項成果為未來開展空間尺度量子通訊網路研究等奠定了技術基礎。
中國科學院上海技術物理研究所研究員王建宇說，實現量子通訊全球組網所需的衛星個數取決於使用者需求和衛星軌道，“如果是在地球同步軌道，理論上有3顆衛星就能覆蓋全球”。他認為從實用角度來說必須要構建由高、中、低軌道衛星組成的量子星座，衛星傳送金鑰的時間也將從當前“墨子號”每次過境開展實驗的10分鐘延長到數個小時。
“如果國家支援發射多顆量子通訊衛星，那麼有希望到2030年左右，建成全球化的廣域量子通訊網路。”潘建偉說。
面向全球，中國科學家正在基於“墨子號”與國際同行開展合作。潘建偉說，下一步將與歐洲量子通訊團隊聯合進行洲際量子金鑰分發，德國、義大利等國的地面站也正在為與“墨子號”對接做準備。(完)
（2017-08-10 16:53:33）
我國量子通訊技術獲突破 首次實現白天遠距離量子金鑰分發
據新華社合肥7月25日電 近期，中國科學技術大學潘建偉教授及同事彭承志、張強等組成的研究小組，在國際上首次成功實現了白天遠距離（53km）自由空間量子金鑰分發，透過地基實驗在通道損耗和噪聲水平方面有效驗證了未來構建基於量子星座的星地、星間量子通訊網路的可行性。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果。
基於衛星平臺的量子通訊是構建全球量子通訊網路最為可行的手段，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”目前已經在國際上成功實現了首次星地量子通訊，為未來開展大尺度量子網路和量子通訊實驗研究奠定了技術基礎。但由於陽光噪聲的影響，“墨子號”衛星只能在夜晚工作，至少需3天才能完成全球範圍內地面站點的覆蓋。
為抑制白天陽光背景噪聲，潘建偉團隊近期從三方面發展關鍵技術，他們採用1550nm波段光子開展實驗，最佳化光學系統，將噪聲降低超過一個數量級，並發展頻率上轉換單光子探測技術、自由空間光束單模光纖耦合技術，降低噪聲約4個數量級。研究小組在相距53公里的兩點間完成了白天陽光背景下的量子金鑰分發實驗，實驗結果驗證了太陽光背景下開展星地、星間量子金鑰分發的可行性，為下一步構建量子星座打下了堅實的技術基礎。
《自然·光子學》審稿人評價該成果“應對了白天自由空間量子金鑰分發的一個重要挑戰”， 稱讚這是一項“卓越的成就”。
（2017-07-26 08:21:00）
英媒關注中國量子通訊網路將啟用：將西方甩在後面
參考訊息網7月26日報道英媒稱，隨著駭客的惡意攻擊手段日臻高深莫測，中國即將啟動一種“駭客無法入侵”的新通訊網路技術——或少至少說，任何攻擊都會被迅速偵測到。
據英國廣播公司7月25日報道，中國正在發展的這種技術叫做量子編碼，對目前使用的任何傳統解碼方式是一個重大的突破。中國在山東濟南市率先啟動這個專案，被官方媒體稱為具有里程碑意義。
報道稱，這一先進專案背後還有一個更大的背景：在這項西方長時間以來一直在猶豫要不要投資的技術上，中國現在正走在前頭。
在濟南的網路內，有200個來自軍方、政府、金融以及電力等部門的使用者將能夠安全地互傳資訊，因為他們知道，這些資訊只有他們自己在讀。
報道稱，中國推進量子通訊技術，意味著這個國家正在大踏步發展那些可能令網際網路更安全的應用程式。其他國家可能在不久後就會發現，他們要向中國購買這些應用。
於是，這種中國投入大量資源的技術到底是什麼？
“無法入侵”的通訊
報道稱，假如你傳送一條想要不被竊聽的資訊，傳統的編碼方式是將閱讀資訊所需的破解碼隱藏在非常複雜的數學程式當中。
但是在數學當中，“複雜”如何界定？它指的是你必須運算得非常快，不能反覆組合一長串的數字編碼。在2017年，你需要一臺非常強大的電腦就能做到。
報道稱，電腦運算能力的穩步發展，意味著以數字為基礎的密碼必須定期地加長。於是加密就是有儲存期的，並且正在迅速變得越來越脆弱。
人們還擔心，量子計算機的發展有效地將數碼破壞能力向前推進一大步，將令許多現代的加密軟體變得不堪一擊。
而量子通訊的工作原理不一樣：
報道稱，如果你想要傳送你的保密資訊，你首先要另外發送一個埋藏在光粒子當中的密碼；只有完成這一步，你才會傳送你的加密資訊，然後接收者將可以透過事先發送的密碼閱讀資訊。
這種所謂量子編碼的決定性優勢在於，如果有人試圖攔截光粒子，他們就必然會改變或者破壞它。
這意味著，任何進行網路入侵的意圖將會被髮送者和原定的接收者立即發現——於是才有了它“無法入侵”的說法。
西方被甩在後面
報道稱，既然量子通訊能夠幫助保護網路通訊的安全，為什麼西方會讓中國領先這麼多？
倫敦帝國學院的金明湜教授說：“在很長時間裡，人們根本不認為這是有需要的。”他還表示，過去也不知道這項技術有沒有商業市場。
“目前解碼系統當中的數學程式難度之高，令人們不覺得有必要實施這項新技術，”他說。
這種研究本身並不是新的，中國在競爭中也沒有優勢。它的優勢在於應用。“歐洲已經錯過了這一班船，”這一領域的先驅者、奧地利維也納大學的量子物理學家安頓·蔡林格教授說。
他表示，他早在2004年曾試圖說服歐盟資助更多量子技術的相關專案，但是他的提議效果非常有限。“歐洲一直步履蹣跚，這阻礙了我們競爭的步伐，”蔡林格教授說。
報道稱，美國和歐洲有一些以密碼為基礎的量子網路在運作，但是大多數都是被作為研究專案，而不是與商業夥伴合作
其中一個問題是，類似濟南通訊網這樣的應用程式建立是昂貴的。如果尚未有商業市場，就很難得到投資者或者政府的支援。
報道稱，新加坡國立大學量子技術中心的物理學家瓦萊里奧·斯卡拉尼說：“我們必須承認，當中國要投資一個事物的時候，他們所擁有的財力和人力可能超過除了美軍以外的世界上任何實體。”
（2017-07-26 00:40:01）
我國太空量子通訊技術獲突破：首次實現白天遠距離量子金鑰分發
新華社合肥7月25日電（記者徐海濤）近期，中國科學技術大學潘建偉教授及同事彭承志、張強等組成的研究小組，在國際上首次成功實現了白天遠距離（53km）自由空間量子金鑰分發，透過地基實驗在通道損耗和噪聲水平方面有效驗證了未來構建基於量子星座的星地、星間量子通訊網路的可行性。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果。
基於衛星平臺的量子通訊是構建全球量子通訊網路最為可行的手段，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”目前已經在國際上成功實現了首次星地量子通訊，為未來開展大尺度量子網路和量子通訊實驗研究奠定了技術基礎。但由於陽光噪聲的影響，“墨子號”衛星只能在夜晚工作，至少需三天才能完成全球範圍內地面站點的覆蓋。
為提高衛星量子通訊實用化水平，可行的途徑是構建由多顆低軌道衛星或高軌道衛星組成的量子星座，建立覆蓋全球的實時量子通訊網路。構建量子星座需突破兩個技術難題：一是通訊距離增加會導致鏈路損耗增大，二是衛星軌道升高會顯著增大被太陽光照射的機率。
為抑制白天陽光背景噪聲，潘建偉團隊近期從三方面發展關鍵技術，他們採用1550nm波段光子開展實驗，最佳化光學系統，將噪聲降低超過一個數量級，並發展頻率上轉換單光子探測技術、自由空間光束單模光纖耦合技術，降低噪聲約四個數量級。研究小組在相距53公里的兩點間完成了白天陽光背景下的量子金鑰分發實驗，實驗結果驗證了太陽光背景下開展星地、星間量子金鑰分發的可行性，為下一步構建量子星座打下了堅實的技術基礎。
《自然·光子學》審稿人評價該成果“應對了白天自由空間量子金鑰分發的一個重要挑戰”， 稱讚這是一項“卓越的成就”。
（2017-07-25 15:49:20）
解密首個黨政機關量子通訊專網團隊 每秒4000密碼防駭客
解密首個黨政機關量子通訊專網團隊 將於下月啟用
每秒4000密碼防駭客
資訊保安是目前大眾關注的焦點，使用量子技術對資訊進行加密是目前最有效的辦法。由於日常通訊遭遇日益嚴重的駭客攻擊和竊密威脅，“無條件安全”的量子通訊日益受到重視。近日，我國首個商用量子通訊專網——濟南黨政機關量子通訊專網完成了測試，整套網路預計今年8月底正式投入使用。
中科院量子技術與應用研究中心博士、濟南量子科學研究院院長助理周飛參與了整個濟南專網的建設。他介紹，透過量子通訊，可以實現資訊傳遞的“絕對安全性”——一旦發現竊聽或複製資訊，可以立刻察覺。量子通訊的前景被廣泛看好，5年之後，市場規模將達100億元左右。
濟南黨政機關量子通訊專網（以下簡稱濟南專網）內的所有通訊資料，都透過核心機房的專業裝置，量子加密後，與周邊數百平方公里的近200個終端進行保密通訊。專網從5月起完成了50多個專案的測試，所有使用者之間的通訊實現了每秒產生4000多個密碼的絕對保密性。
我國量子通訊世界領先
因為量子是能量最基本、最小、不可分割的單元。未知量子態無法精確克隆，只要有人試圖複製，就會產生誤碼而被發現，這些特性保證了量子通訊在傳輸過程中有了絕對安全性。
記者瞭解到，濟南專網是繼濟南量子通訊試驗網之後，第一個真正商用的量子通訊專網。濟南量子通訊試驗網目前是世界上規模最大、功能最全的量子通訊都會網路。
據中科院量子技術與應用研究中心博士、濟南量子科學研究院院長助理周飛介紹，濟南專網8月份建成之後，在國防、金融、電力等領域將作為示範進行推廣。量子通訊技術被認為是“保障未來資訊社會通訊機密性和隱私的關鍵技術”，目前我國在這方面處於世界領先水平。
未來，一臺臺其貌不揚的黑色電話，將出現在濟南市多個單位的業務部門。在檢察院系統，對一些貪腐案件調查進行資訊溝通時，透過量子通訊電話可以保證資訊保安性，不存在洩露或竊聽；一些政府部門在政務資訊的溝通中，透過它也可以做好機要資訊的安全保護。
據介紹，濟南專網已完成第一階段測試，上述場景將不再遙遠而神秘。因為在濟南數百平方公里內的近30個黨政部門，將依靠專網進行保密通訊。更深層的意義在於，以保密性和安全性為標籤的量子通訊，終於邁出了商業化的第一步。
“這並不是容易的一步。”接受採訪時周飛坦言，在先後啃下技術、工程化兩大“硬骨頭”之後，量子通訊現在迎來了第三塊“硬骨頭”——投入巨大的量子通訊專網能否告別政府給養，在市場中形成可持續的商業模式？
周飛說，“這一切都在探索之中。”
透過假訊號判斷“是否安全”
“有一口井，大家都想喝到其中甘甜的井水，但不幸的是，這井裡混合了一種毒液，必須把毒液蒸餾掉才能盡情飲用健康的井水。那麼問題來了：蒸餾掉多少合適呢？”清華大學教授、濟南量子技術研究院院長王向斌這個有趣的比喻，指向了量子通訊在工程化之前遇到的第一塊“硬骨頭”——量子通訊的技術難題。
自人類使用語言以來，透過金鑰給資訊加密的技術就伴隨著通訊需求而不斷髮展。特別是近幾年，中國科學家已經將量子金鑰分配技術作為一種不可破解的金鑰共享方案，進行了深入研究。周飛向記者表示：“我們現在的量子通訊運用單光子的編碼傳輸。絕對的單光子傳輸足夠安全，但現實應用還沒有完美的理想單光子源。我們只能用準單光子傳輸（非理想的單光子），非單光子就是多光子，就有可能受到光子分束的攻擊，這種攻擊會使得其安全性降低。”
在這裡，單光子成分就是研究人員需要的“甘甜的井水”，多光子成分就是“致命的毒液”，該“蒸餾”掉多少“致命的毒液”？科學家們想出了一個好辦法：透過“誘騙態方法”來解決準單光子傳輸的安全問題。
“簡單來說，‘誘騙態方法’是在真的訊號中摻雜一些假的訊號，透過假的訊號來判斷是否有人在竊聽和分析真訊號的安全成位元速率。”在周飛看來，誘騙態量子金鑰分發方案的攻關是解決量子通訊工程化的最重要難題。得益於中科大潘建偉院士和清華大學王向斌教授的艱苦攻關，到2013年底，大部分量子通訊技術方面的問題都已被掃除。
但接下來，在量子通訊工程化上的重重關卡並不比技術難度小。
7天24小時無人值守也可
在早期，濟南量子通訊試驗網的很多專業裝置所在地沒有機房，沒有恆溫的條件，環境的溫度或高或低，但伺服器承受度有限，如何從工藝上固化溫度，解決裝置自我穩定性，是工程師們面臨的挑戰。
只有圓珠筆截面大小，外表形似玻璃的“鈮酸鋰波導晶片”是高效探測裝置的核心關鍵器件。周飛舉例說，距離遙遠的兩個城區之間進行單光子傳輸時，它的光到達時非常微弱。科學家需要用一種特殊的高效探測器，才能探測到這些微弱的光。有了周飛同事們研發的這種關鍵器件，才能更清晰地“聽懂”單光子說了什麼。
而“週期極化鈮酸鋰波導晶片”的研製成功，標誌著我國成為世界第三個完全掌握“基於逆向質子交換波導研製技術”的國家；同時，基於此晶片，我國又成功研發了室溫下效能最優的通訊波段單光子探測器，也是世界上第一臺封裝成型的商業產品樣機。
實際上，從2013年底至濟南專網測試完成，周飛等人就一直在解決類似上述工程技術問題，確保整個專網一週7天每天24小時的穩定性，以及無人值守情況下智慧化的工作。
“如今，專網裝置對環境的容忍性就更大了。”周飛說，“我們的核心不僅僅在於研發，更在於工程化應用。”
未來5年
商業價值百億
從技術到產品，從研發到應用，濟南專網測試的完成，意味著量子通訊即將奔向商用領域。
如今，“量子概念”正處在時代的“風口”。在駭客入侵等事件的影響下，“無條件安全”的量子通訊日益受到重視。據業內專家估算，量子通訊可應用於專網、公眾網、雲安全等特殊應用領域，未來5年左右，量子通訊市場規模預計在100億左右。
周飛表示，在時代風口、國家政策、資本包圍的三重助力下，這些顯然都不是問題。作為國內目前少有的超前“黑科技”產業，量子通訊正受到國家的大力支援。如“十三五”規劃意見稿明確提到：“要堅持有所為有所不為，在航空發動機、量子通訊等領域再部署一批體現國家戰略意圖的重大科技專案”。
事實上，眾多資本早已爭先恐後“搶灘”量子通訊市場。正如中國上市公司研究院研究員洪新星所言，不斷加量的行業“催化劑”已經給量子通訊板塊打了“強心針”，國內外科研機構、政府和企業佈局踴躍。
因此，周飛如今更相信市場的力量：即使現階段量子通訊尚未真正商業化，但長遠看來，量子通訊的商業化大潮將勢不可擋，“可持續的商業模式一旦形成，大規模應用推廣將指日可待。”(記者 張丹)
（2017-07-18 10:32:01）