8月1日,工业和信息化部发布三项量子保密通讯相关的通讯行业标准,将进一步促进量子保密通讯网路及有关设备的成熟发展,巩固我国在量子保密通讯领域的领跑地位。
过去,我们秘密传递一句话,可以把这句话中的每一个字装入一个袋子里,当接收者按次序收到并打开袋子后就可得知完整的一句话。而且,窃密者可以通过取出袋子悄悄阅读袋子里的内容,再放回来或则制造一个同样的袋子来替换信息,而信息接收方却不知信息已被泄露甚至被替换。
为了解决这个问题,科学家们把信息加载到单个光子的震动方向上。单光子是能量最小的组成单元,不可再被分割,并根据量子不可克隆定理,其状态也难以被精确复制,任何监听行为就会导致扰动,因而可被通讯双方察觉并进行规避京沪保密量子通讯研发的股票,这就决定了量子保密通讯是无条件、安全的。也正因这么,量子通讯被看作目前最为安全的信息传输手段之一。
因为在远距离通讯中,单个光子很容易被光纤吸收或散射,所以每隔一段距离就要建设一个可信中继站,确保信息的传输,同时各个站点之间由量子秘钥生成系统来世成秘钥,对传输的信息进行加密。这种站点之间的秘钥不断传输,就构成了整条量子保密通讯干线。作为世界上首列量子保密通讯干线——量子保密通讯沪宁干线的总控中心,从2014年开始建设,突破高速量子秘钥分发、可信中继传输、大规模量子网路管控监控等系列工程化实现关键技术,主要承载重要信息的保密传输。
2017年9月京沪保密量子通讯研发的股票,量子保密通讯沪宁干线即将开通,它和2016年8月发射成功的世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”一起,为中国在全球率先建立出首个天地一体化广域量子通讯网路雏型,为实现覆盖全球的量子保密通讯网路迈出坚实的一步。
在这条天地链路上,量子保密通讯沪宁干线覆盖的面积从上海到南京,光纤总长2000多公里,又通过“墨子号”卫星连到西安,横越2600多公里,被称为“跨越4600公里的天地一体化量子通讯网路”。在这个总控中心,整个通讯网路覆盖了32个节点,其中包括上海、济南、合肥和北京4个量子城域网,目前已开始为金融、电力、政务等行业的150多家用户提供保密通讯服务。这种应用,验证了这条干线可以抵挡所有已知的量子黑客功击。
科学家们还通过这条天地链路与法国地面站的卫星进行量子通讯,实现了世界首次洲际量子保密通讯。
未来,量子保密通讯沪宁干线将促进量子通讯在更多领域的应用,逐渐构建起完整的量子通讯产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,最终建立基于量子通讯安全保障的量子互联网。
(作者系中国科学技术学院先进技术研究院行政管理专员,第九届全省科普讲解比赛二等奖获得者)