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首个商用量子通信城域网布局武汉 江城将步入量子通信时代

来源:荆楚网 时间:2017-01-09 05:01:00

量子通信“京沪干线”示意图

  长江日报讯(记者李佳 肖娟 通讯员陈新勇)明年底,国家“量子保密通信京沪干线”项目的首条商业延伸线“武合干线”或将建成,武汉的金融、政务机构可利用这条线路接入国家量子通信骨干网,进行远程数据灾备和量子安全数据传输,从物理原理上确保有用信息不被第三方窃听。

  昨日,长江日报记者从激光技术与产业发展创新论坛上获悉,武汉签约量子保密通信“武合干线”项目,武汉将成为该网重要枢纽中心。

  据论坛上签署的《量子保密通信“武合干线”项目框架协议》《武汉量子保密通信城域网项目合作框架性协议》,“武合干线”是国家“量子保密通信京沪干线”项目的首条商业延伸线,将是我国量子保密通信骨干网的重要组成部分,是实现量子保密通信服务与长江中游城市群和建设武汉城市圈节点的基础工程。

  项目的实施,将助力武汉进入量子保密通信国家战略规划,抢占量子通信产业发展的有利位置,打造中部量子保密通信骨干网重要枢纽中心。

  据介绍,“武汉量子保密通信城域网”将是首个采用量子-经典信道融合技术的商用城域网,将建设包括金融、政务、数据中心的量子保密通信城域网,它的建设将极大提升武汉政务、金融等网络信息安全度,实现通信的“安全、自主、可控”,为武汉城市圈和中部城市群的崛起提供信息安全保障。

  航天科工第四研究院伍晓峰副院长介绍,按规划,武合干线明年年底接入国家京沪干线。目前“京沪干线”合肥至上海段已开通。

  “京沪干线”是全球第一条远距离量子保密通信干线,预计今年年底全线贯通,并将在北京节点与量子科学实验卫星“墨子号”相连接,构建起全球首个天地一体化的实用性广域量子通信网络。

  据了解,该论坛由湖北省人民政府、中国航天科工集团公司、中国航天基金会指导,由武汉市人民政府、中国航天科工集团第四研究院(中国航天三江集团公司)共同主办,由武汉光谷航天三江激光产业技术研究院承办。

  链接

  对接国家战略前沿

  武汉谋划量子通信产业链

  记者肖娟 李佳

  造出了我国第一根光纤的武汉,作为中国光通信产业的发源地,正在加快抢占量子通信产业发展的有利位置。

  昨日,国家量子保密通信京沪干线项目的首条商业延伸线——“武合干线”(武汉-合肥量子保密通信干线)在汉签约, 武汉将加入我国量子保密通信骨干网建设。从光通信到量子通信,武汉又一次站到了产业前沿,在承担国家使命的关键时刻,不曾缺席。

  作为光通信产业的发源地,抢占有利地位

  半导体、激光技术催生的第一次信息革命,让人们能便捷地利用计算机、智能手机和互联网等各种信息技术。但其信息传输,仍然建立在经典物理学上,处理二进制信息0和1。

  量子信息技术,是基于量子物理学的第二次信息革命。不可克隆、量子纠缠等奇特的量子态,让信息传输变得“脑洞大开”“不可思议”。

  目前常说的量子通信,以其量子加密技术,被堪称为“绝对安全”的通信方式。作为微观世界的最小单位,量子传递的信息只要一被外界试图截获就会被摧毁,理论上不可破解。西方发达国家正加快布局量子通信,“没有网络安全,就没有国家安全”,量子通信也是事关我国信息安全的重要战略部署。

  “量子通信技术的第一步,就是通过光纤实现城域量子通信网络。”科大国盾量子公司总经理赵勇正说,无论是科研实力还是基础设施,武汉都是我国量子通信技术发展绕不开的重镇。

  从光通信到量子通信,光的传输向微观世界突进,信息处理能力有了革命性的突破。武汉光通信产业也正谋求向全新领域的奋力跃升。

  5年前“破题”,先发布局产业链条

  量子态的传递,光纤是传输载体,量子设备是关键产业环节。武汉的量子通信产业破题,早在2011年。当年,凭借量子点、量子线研究的杰出贡献,获得法国国家科学院“终身成就奖章”的王肇中教授,在湖北人才工作代表团的专程拜访下,决定回到武汉,为湖北光电子产业升级做出贡献。

  如今,王肇中教授创立的武汉光谷量子技术有限公司,主要从事量子点激光器项目研制,已进入武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司的技术矩阵,上下游组团,联合发展。

  在这个矩阵中,还有以闫大鹏等7位“千人计划”专家领衔的技术团队,共同围绕激光前沿技术,完成了激光上游特种光纤、高功率半导体泵浦源芯片、量子点激光器、高功率光纤激光器产业化等项目的开发和应用。

  “王肇中教授致力开发的量子点激光器、单光子源、单光子探测器,全球也没有几家能生产,外国人不会卖给你”,中国航天科工集团第四研究院副院长、激光研究院董事长伍晓峰介绍,发展我国量子通信必须自主研发,以王肇中为代表的武汉科研力量,能解决量子通信京沪干线的核心器件问题。

  “航天科工在武汉的布局,都是围绕关系国家安全的战略性产业展开”,昨日,中国航天科工集团公司董事长高红卫介绍,设于武汉未来科技城的激光研究院已经组建了睿芯公司等,形成“一院N司”发展格局,横跨激光产业全领域。

  抓住机遇,主动接入量子通信重要枢纽

  昨日,武汉签约加入“武合干线”建设,成为我国量子保密通信骨干网的重要枢纽。

  “武汉科研、产业、人才优势明显,这次主动抢抓了国家量子通信骨干网建设的战略机遇。”伍晓峰介绍,从地域上来看,武汉是高铁网络“米”字中心,武汉光谷也是光电子产业聚集区,同时,武汉也刚成为国家信息网络安全基地。

  量子“京沪干线”工程总师、中国科学技术大学陈宇翱教授认为,武汉主动加入建设国家“量子保密通信京沪干线”项目的首条商业延伸线,体现了城市对量子通信战略新兴产业的重视和投入,这一项目实施,将助力武汉进入量子保密通信国家战略规划,同时武汉也有望成为打造量子政务网的标杆城市:确保政务数据的无条件安全,形成政务数据生态链,带动武汉经济发展。

  伍晓峰介绍,300多公里的武合专线将沿着高铁线铺设,基础设施仍是高品质的光缆。武合干线明年年底接入国家京沪干线后,第一批用户将是武汉市政务网,第二步将服务于武汉的金融部门,企业可购买相关服务。

  武汉量子通信产业先天优势

  量子态的传递中光纤是传输载体

  1979年,光纤之父赵梓森在汉拉制出中国第一根具有实用价值的光纤,如今以邮科院、长飞为代表的武汉光通信产业,一直勇立潮头。

  邮科院研发的一根头发丝粗细的光纤,可容纳全球48亿人同时在线通话;长飞牢牢占据全球最大光纤预制棒及光纤供货商的地位。

  量子设备是关键产业环节

  2011年,获得法国国家科学院“终身成就奖章”的王肇中教授回汉,创立的武汉光谷量子技术有限公司,已进入武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司的技术矩阵,上下游组团,联合发展。

  中科院院士解密量子通信:

  根本解决信息传输中的泄密问题

  在推开神奇量子世界的大门前,你需要轻装上阵:抛弃掉你在宏观世界所获得的“常识”,挣脱掉那些传统枷锁,保持“脑洞大开”的状态,并随时准备接受各种可能。

  我国量子网络覆盖6000平方公里的城市

  长江日报记者本月中旬曾聆听中科院院士、量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟的专题报告。他在报告中指出:量子通信作为目前为止唯一被证明更加安全的通讯方式,可以从根本上解决通讯安全的问题。我国目前可以实现广域量子网络的推广,目前的能力已经能够覆盖大概6000平方公里的城市,来支持千节点、万用户的主网的需求,也就是城域网的技术目前已经是比较成熟了。随着“墨子号”卫星的发射和量子京沪干线的建成,我国在量子通信应用方面已经走在了世界的前列。

  量子科技的特点:让“穿越时空”成为可能

  量子通信“京沪干线”项目工程总师陈宇翱教授说: “随着科技的进步和发展,人类对于计算机的能力需求与日俱增,但全世界计算机的计算能力加起来也没法完成2的80到90次方数据的搜索, 用THz赫兹的计算机分解一个大数要100万年,但我用同样的量子计算机一秒钟就可以分解出来,这将有更广泛的应用;信息安全在今天也遇到了瓶颈,斯诺登事件告诉我们芯片有‘后门’,而量子通信可以从根本上解决信息传输过程中的泄密问题。”

  他指出,量子有一个和我们现在的世界不一样的地方。经典世界里,一个人要么在这里,要么在那里。但量子世界里不一样,同时可处在不同地方的叠加态上,如果在量子世界人就可以分身过来。但量子非常脆弱,你不能看它,一看它,它的分身就会坍缩。

  量子通信未来的发展

  据陈宇翱教授介绍,量子通信目前公认的发展路线,首先在城市内用传统的光纤来构建城域量子通信网络,城市之间可以通过骨干网量子中继连接,在更远的地方、边远地区,光纤不是那么容易到达的地方,或者因为他们需要获得国外的大使馆(许可)量子通信光纤过不去的情况下可以用卫星中转,这是目前的线路图。

  在城市化量子通信方面,他们从2008年构建了第一个全通型的五个节点的网络,60周年阅兵时构建了量子热线,合肥城域网2012年构建了46个节点的网络,在这个网络的基础上我们又进行了升级,在2013年济南网构建了50多个节点的网络,90多个用户已经24×7无故障运行超过了2年。

  目前量子信道已经通了,设备在他们室内做了超过半年的无故障运行的测试后现在正在上线,合肥到上海段刚刚开通,其他的陆续要上线,应该在年底会全部建设完成。

  即将开始科学实验的量子科学卫星“墨子号”有几个任务:一是高速的密钥分发,相当于通过卫星中转连接北京到乌鲁木齐或者和海外合作实现洲际密钥分发;二是有纠缠源,无论相隔多远始终是纠缠的,目前在地面上最多由我们的团队完成的分到了100公里,这个新的任务就是想要把纠缠分到1000公里;三是量子隐性传态,希望完成从地面站到卫星之间的量子隐性传态,把量子从地面站传到卫星上去。(驻京记者柯立)

编辑:xnnews7

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