無論是量子通信的累累碩果還是量子計算的節(jié)節(jié)突破，近年發(fā)展迅猛的量子信息應(yīng)用可謂世界科技界的“當(dāng)紅炸子雞”。作為對抗量子計算超強“攻擊”能力的“盾”，量子通信由于能保證信息傳輸?shù)慕^對安全性，成為近幾年國際科研競爭的焦點領(lǐng)域之一。
我國作為在量子通信行業(yè)處于領(lǐng)先水平的國家之一，近年來在量子通信領(lǐng)域的研究和應(yīng)用方面取得了一系列重要進展，量子通信已經(jīng)成為國家又一張響亮的世界名片。
“硬科技可以改變世界，量子通信領(lǐng)域，是中國為數(shù)不多的黑科技領(lǐng)先領(lǐng)域，是新時代的國家名片”，這是主流媒體對我國量子通信發(fā)展成就的定調(diào)。
但同時，量子通信也是一個備受爭議的領(lǐng)域。由于高科技的神秘面紗和資本的狂熱追逐，不少人會提出疑問，量子通信的應(yīng)用到底發(fā)展到什么程度，它究竟能給人們創(chuàng)造什么價值?
對此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子物理專業(yè)博士、浙江九州量子信息技術(shù)股份有限公司(以下簡稱為九州量子)副總裁趙義博對科工力量表示，對量子通信理解的爭議的主要起因是名稱有歧義和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用模糊不清。
那么，量子通信目前數(shù)百億的市場究竟集中在哪些領(lǐng)域?量子通信產(chǎn)業(yè)化發(fā)展程度如何?下一步發(fā)展的重點難點是什么?近期，趙義博博士在接受科工力量采訪時一一進行了解答。
問：量子通信是什么?我們現(xiàn)在對量子通信的理解還存在哪些誤區(qū)?
趙義博：量子物理因為其博大深奧，一直在科研界和普通人心中都有及其崇高和神圣的地位，這也讓一些技術(shù)成熟分支領(lǐng)域在應(yīng)用方面遭到了誤解。量子通信就是其中被誤解的一項。其實我們現(xiàn)在用于應(yīng)用的量子通信，本質(zhì)上是量子密碼，也叫量子密鑰分配或者量子保密通信，只是用來傳遞密鑰的。
現(xiàn)在大家對量子通信的最大誤區(qū)，就是看名稱和網(wǎng)上的科普搞不清用途，這也是產(chǎn)生爭議最主要的原因之一。量子通信包括量子密鑰分配和量子隱形傳態(tài)，由于量子隱形傳態(tài)技術(shù)只是實驗室技術(shù)，近些年根本不可能被商用，目前大家談的量子通信只是量子密鑰分配而已，但冠以“通信”的頭銜，就擴大化了其價值。
還有些誤區(qū)，比如過分神化和夸大了量子通信，致使很多關(guān)心量子通信的人士根本無法搞懂其到底是什么，對孰是孰非缺乏判斷力，以致于有人直接根據(jù)網(wǎng)上的宣傳材料便可判定是騙局。
另外，大家覺得中國的量子通信在世界上是最強的，這也是一個誤解。英國、日本、瑞士等國家的技術(shù)進展很快，某些方面一直在超越我國，應(yīng)該說這些國家各有千秋，更符合實際情況。
問：是不是因為上述分歧或爭議，才會有人甚至認(rèn)為量子通信是個騙局?對此您怎么看?
趙義博：有人認(rèn)為量子通信是騙局，核心還是在于產(chǎn)業(yè)化過程中的科普不夠嚴(yán)謹(jǐn)，媒體報道中出現(xiàn)了很多夸大和誤導(dǎo)性描述。
另外，量子通信的產(chǎn)業(yè)化結(jié)果模糊也是產(chǎn)生此認(rèn)識的另一個原因，國家在持續(xù)支持，上馬了很多項目，但沒產(chǎn)生非常直接和明顯的效益，安全性保障永遠(yuǎn)屬于幕后，說不清，道不明，騙局論自然很難被反駁。
問：近期量子計算機又取得了重大突破，有人認(rèn)為量子計算和量子通信是矛和盾的關(guān)系?你怎么看待這個問題?
趙義博：量子計算技術(shù)成熟后，將會對現(xiàn)有的密碼技術(shù)帶來很大沖擊，意味著當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)可能不再安全。但量子通信提供了一種完全保密的通信技術(shù)方案，理論上能夠?qū)谷魏喂簦孔佑嬎愕墓?。所以說，量子計算是矛，量子通信是盾，這種說法是很形象的。
現(xiàn)在量子計算技術(shù)還不成熟，量子通信技術(shù)的發(fā)展是走在前面的，量子密鑰分配是目前唯一已經(jīng)被證明能夠?qū)沽孔佑嬎銠C超強計算能力的密鑰體系。發(fā)展量子通信，其實就是說先把盾做好了，來抵抗未來量子計算的矛。
這也解釋了很多人的疑問，量子通信技術(shù)已經(jīng)完善這么久了，為什么近幾年應(yīng)用化才上來。這也是量子計算的發(fā)展“倒逼”的。
問：全世界的量子通信技術(shù)在這幾年都有了突破式的發(fā)展，您能不能介紹一下主要國家的情況以及中國現(xiàn)在的優(yōu)勢和不足?
趙義博：日本、英國、瑞士和中國的量子通信技術(shù)比較領(lǐng)先，這幾個國家在量子通信技術(shù)發(fā)展方面各有特點。
日本的東芝公司在設(shè)備調(diào)制速率和單光子探測器性能方面比較領(lǐng)先，主要原因是日本的高速和高靈敏電子電路設(shè)計的基礎(chǔ)比較好，這些基礎(chǔ)技術(shù)也是量子通信技術(shù)的支撐;英國布里斯托大學(xué)的芯片化技術(shù)比較先進，英國現(xiàn)在能把量子通信的光路做到一小塊芯片上，大幅減小密鑰分發(fā)設(shè)備的體積并降低成本;瑞士的IDQ公司在國際上的影響力比較大，全球很多國家都采用了他們的設(shè)備。
中國在工程試驗方面比較領(lǐng)先，量子通信工程試驗的規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國家，研究成果已經(jīng)逐步進入實際應(yīng)用階段。但在芯片化方面還需繼續(xù)努力。
問：在量子通信技術(shù)研發(fā)當(dāng)中，最難的環(huán)節(jié)是什么?您是如何解決這類問題的?
趙義博：量子通信技術(shù)研發(fā)方面，核心難點有三個：1.安全性，一定要本著負(fù)責(zé)任的態(tài)度盡最大可能減少安全性漏洞;2.穩(wěn)定性，主要指設(shè)備自身魯棒性、抗信道干擾的能力和設(shè)備壽命; 3.成本，使用成本不能過高。
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