11月7日，中國電信副總經理劉桂清透露，中國電信與科大國盾成立了量子安全合資公司，提前布局量子安全行業(yè)。

他首先介紹了中國電信“十四五”科技創(chuàng)新關鍵目標：創(chuàng)新成果驅動；提升自主掌控的核心能力；持續(xù)加大科技創(chuàng)新投入（2023年研發(fā)投入占收比達到3%，到2025年保持持續(xù)增長）；打造領先專業(yè)隊伍。

中國電信要在五大技術方向實現(xiàn)自主掌控能力突破，包括云網融合，5G與邊緣云，數字化，網信安全，前沿技術（量子科技、6G、衛(wèi)星互聯(lián)網等關鍵技術）

他透露，中國電信正在推動量子等前沿技術研發(fā)落地，與科大國盾合資成立量子安全合資公司，提前布局量子安全行業(yè)。

此外，中國電信還將推進量子安全通信網建設，創(chuàng)新量子安全產品應用，比如量子安全通話，量子安全視頻會議，量子安全云等。

近日，中國科學院院士潘建偉發(fā)表了題為《新量子革命》的演講。他回顧了量子科技發(fā)展的歷程，展示了量子科技在通信領域的應用，同時為我們描繪了未來量子科技更加廣闊豐富的應用場景。

解決現(xiàn)代信息技術瓶頸

潘建偉表示，最早的量子革命其實直接催生了現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，1990年普朗克提出量子論之后，無論在信息領域、能源領域、材料領域和生命領域量子技術都有非常廣泛的應用，從某種意義上來講，正因為量子技術的發(fā)展才催生了現(xiàn)代的信息技術。在當下，在人民享受著現(xiàn)代信息技術給我們生活帶來便利的同時，現(xiàn)有的技術也已遇到瓶頸。

第一方面是信息安全的瓶頸。無論在網絡終端、傳輸網還是服務器等地方，我們都面臨著各種各樣網絡信息安全的威脅。網絡安全的一個基石就是所謂的加密算法，而經典加密算法主要依賴于計算復雜度，理論上都是會被破解的。比如說RSA512位，1999年被破解了，768位在2009年被破解了。目前美國也在主導研究一些后量子密碼來連接計算機時代的到來。與此同時，隨著大數據時代的到來，我們對算力也有了很強的要求，但是目前全世界的計算能力，包括我們的手機全部加起來都沒辦法一年里完成對2的90次方數據的窮舉搜索。我們以往發(fā)展算力的模式是把集成度越做越高，但是隨著晶體管的尺寸達到了納米量級，晶體管的原理將不再適應，也就是摩爾定律已經逐漸逼近極限。

有意思的是，量子力學在第一次量子革命當中催生了現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，經過百余年的發(fā)展過程，它自己已經為解決這些問題做好了技術的準備。

什么叫量子？量子其實非常簡單，它只是一個物質的概念，在微觀世界的一種范疇，也就是它是構成物質的基本單元，也是能量的基本攜帶者，它一個基本特性叫做不可分割。什么意思呢？比如說一束激光器照過來，如果你能夠拿著一個非常細微的能量器去測量的話，發(fā)現(xiàn)這束光里面其實是由一個個小顆粒組成的，叫做光子，光子是不能再分的，不能分為1/2、1/3的光子，對于這樣的微觀個體跟我們的每天生活不一樣。在我們每天生活當中，比如有一只貓只適合這個狀態(tài)里面的某一個，或者開和關，所以給它加載一個比特的信息，但到量子世界，這個微觀個體不僅可以處于活的狀態(tài)，也可以處于死的狀態(tài)，在某些特殊的條件下可以處于又死又活相關狀態(tài)的疊加。這種概念用到兩個粒子的時候就產生了量子糾纏的概念，這兩只貓?zhí)幱谶@樣一種活活加上死死疊加的時候，不管它們相距多少遙遠，你去測量它的時候當時的結果是隨機的，但是兩邊的結果是一模一樣。

量子科學家在研究中發(fā)展了量子調控技術，從而催生了量子信息技術。量子調控技術是什么樣子呢？比如拿一杯水讓你喝掉一口，就像一個經典的技術，很簡單。但是請你喝掉一個水分子，這在技術上變成非常困難的問題，一旦你掌握了這種技術之后就可以做很多事情，就可以對量子狀態(tài)進行主動調控。

目前這個技術有兩個典型應用，一個叫做量子通訊，它可以提供一種原理上是無條件的安全的通訊方式，利用量子計算可以提供一種超快的算力。具體來說，量子通訊里面有兩種典型的應用方式，目前比較成熟的是先用它來輸入密鑰，它的原理非常簡單，潘建偉形象描繪道：“張三給李四專門送一個單光子過去，如果中間有一個竊聽者的話，因為這個光子是不可分割的，所以它不能像傳統(tǒng)的光通訊里面可以分出一點來，你可以竊聽光路里面的信息，但是在送密鑰信息過程中，要么把單光子拿走了，要么沒有拿走，拿走的這些密鑰就不要了，沒拿走這些可以產生密鑰?！?/p>

“利用量子的不可分割性，量子疊加性提供原理上安全的量子密鑰分發(fā)，有了這個密鑰分發(fā)就可以實現(xiàn)加密內容不可破譯的保密通訊，這就是跟傳統(tǒng)光通訊的不同之處?！迸私▊シQ。

他表示，對于量子通訊，大家更希望的應用方式是直接傳遞信息，信息本身可以作為一種量子計算的基本單元。我們可以構建一個量子計算網絡，其算力可以呈指數增長，比如說大數分解，利用萬億次經典計算機分解一個300位的大數，需要15萬年，而利用萬億次的量子計算機就只需要1秒鐘。

面向未來的應用場景

那么量子技術走向實用到底需要多長時間？潘建偉介紹稱，在量子通訊方面，尤其是量子保密通訊已經比較成熟了，我們可以非常方便地利用傳統(tǒng)的光纖網絡來進行量子密鑰的分發(fā)，實現(xiàn)城域的量子保密通訊，利用中繼可以實現(xiàn)城市間的量子通訊，來自衛(wèi)星遠距離支持之下可以開展廣域的量子通訊。這在過去20年中，我們國家的很多學者、團隊都做了一些工作。按照目前的技術發(fā)展，大約3-5年后，收發(fā)端就可以集成到傳統(tǒng)的通訊系統(tǒng)里面，它的大小大概就是手機大小。因為起步較早，這些核心器件都已實現(xiàn)國產化。它的應用也比較簡單，就是在傳統(tǒng)光纖里面加一些輔助的設備，可以把密鑰送到千家萬戶，如果說你要絕密就要一次一密，如果不是絕密的，也可以跟經典的加密算法結合在一起進行安全和效率雙兼顧的保密通訊，其穩(wěn)定性跟傳統(tǒng)的光通訊是一致的。

目前，中國在國際通信聯(lián)盟和國際標準化組織里面都在牽頭進行量子密鑰分發(fā)的安全的要求和評估方法。在自由空間方面，經過十多年的努力，墨子號的量子衛(wèi)星發(fā)射成功，較好地完成三大任務，潘建偉團隊也做了一些原理性相關的工作。他表示，從長遠上來講，希望在未來發(fā)展中，高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星的結合能夠實現(xiàn)大容量的密鑰分發(fā)，以滿足密鑰部門業(yè)務化的運營。

潘建偉還介紹了其有關量子計算方面的一些部署，首先第一步是想造出一臺機器，可以比目前最快的超級計算機算得快。第二步希望能夠做幾百個量子比特的專用量子模擬機，它能算一些很有用的事情。將來通過20年左右的努力實現(xiàn)通用量子計算。

他認為，量子計算目前的發(fā)展比我們想象的要快。谷歌在2019年底宣布實現(xiàn)量子優(yōu)越性，實現(xiàn)了在200秒內完成當時世界上最強大的超級計算機需要1萬年的時間才能完成的計算。近期我國在光子體系和超導體系也有望超越谷歌的量子優(yōu)越性。從遠期來講，我們希望通過20年、30年的努力先推廣量子保密技術，將來隨著量子技術的發(fā)展，可以在云上提供強大的計算能力，這樣就可以實現(xiàn)天地一體的量子互聯(lián)網，當然前提是我們具備基本功能通用的量子計算機。

責任編輯：xj

原文標題：中國電信成立量子安全公司，提前布局量子安全行業(yè)

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