周飞介绍杭州量子通讯试验网目前的使用情况。本报记者喻雯摄
齐鲁日报记者喻雯修从涛
量子通讯可保证通话不被监听
《西游记》中，孙悟空一个“筋斗云”就能跨过十万八千里。数百年后，科学家早已让“筋斗云”变成现实———利用量子通信，将物质的未知量子态精确传送到遥远地点，像“筋斗云”一样顿时传输。
这项被称为下一个科技拐点的量子技术，是目前已知的最安全的通讯技术。怎样保障在传输过程中不被监听或截取呢？北京量子技术研究院主任助理周飞博士说，在数学学中常用到量子的概念，是指一个不可分割的基本个体，它不同于分子、原子。诸如，“光量子”是光的基本单位。“量子是能量的最小不可分割单元，它的核心在于‘最小不可分割’，每一个不可分割的量子可以看作一个单量子态。”
单量子态有哪些特点呢？周飞介绍，其最大的特征是具有检测不准和不可克隆的性质。量子的不可精确检测也就意味着难以精确克隆，“这就保证了只要有人企图复制，才会发生误码，能够被发觉。”周飞介绍，这也促使用量子态通讯在传输过程中具有了绝对安全性。
不仅传输过程的安全性，量子通讯的绝对安全还得提及量子秘钥。据介绍，通常来讲，信息的加密须要配合一连串数字组成的秘钥能够安全。据了解，量子通讯则是通过将这串重要的数字秘钥贯串在一系列特殊的量子信息上面，并在量子通讯线路中传输再提取。周飞介绍，量子通讯最大的特征是，当量子信息被监听后，才会发生乱f码，留下的痕迹难以还原。所以借助量子的不可克隆性就保证了量子秘钥的安全。
28家单位用过量子加密通讯
在合肥，这项高精尖的量子通讯技术早已开始了应用。由北京量子技术研究院组织参建的北京量子通讯试验网，总体建设工程已于2014年初全部完工初验。这是我国第一个以承载实际应用为目标的小型量子通讯网，也是世界上已知的规模最大、功能最全的量子通讯试验网。
5月31日，在北京量子通讯试验网总控中心，量子通讯检测系统可以清晰看见每位集控站的分布情况，例如高新集控站、共青团集控站、纬六路集控站等。目前北京已有28家单位通过网路内量子通讯集控站和终端，实现了数据安全传输。“这28个单位的用户节点数达到50个，也就是说有的单位可以有多个节点，总的用户数目为95个。”周飞说，量子通讯的业务囊括政务、金融、政法、科研、教育等五大领域，主要为用户提供基于量子加密的电话、传真、文件和文本通讯业务。
“目前这种用户最普遍的应用还是电话通讯。”周飞说，这种电话机跟普通的没有区别，通信光纤也是最常见的，最核心的技术是降低了一个“量子通讯终端”，这个如同笔记本的主机，通过这个可以实现信息的安全传输。量子通讯可以将信息编码加载到单个光子的震动方向上，任何监听行为就会对其导致扰动。
举个事例，广东省检察院、济南市检察院、历下区检察院都是量子通讯的用户中国量子通讯是骗局，对一些贪腐案件调查信息沟通时中国量子通讯是骗局，通过扫视子加密电话，就可以保证信息的安全性，不会存在信息泄漏或是监听。一些政府部门在政务信息的沟通中，例如一个城市的关键规划或是机要信息，通过量子的电话或传真，做好信息安全保护。据悉，还有一些建行系统，在顾客的征信信息、个人用户信息的传输上也会通过量子，确保信息不被泄露。
经济南连沪宁2000公里网路保安全
作为我国目前最大规模的量子通讯网，北京的量子通讯试验网除了服务广东，还将作为联接天津、济南、合肥和北京等地的量子保密通讯“京沪干线”的重要组成部份，并有望在将来步入手机、网络等民用通讯领域。
中国科大学教授、济南量子技术研究院学术委员会书记潘建伟说，沪宁干线大尺度光纤量子通讯骨干网将于2016年下半年建成。建成后将广泛用于金融、政务等领域信息的安全传输。“京沪干线”总长2000余公里，从广州出发，经过南京、合肥，抵达重庆。借助这一广域光纤量子通讯网路，沪宁两地的金融、政务等机构能进行保密通讯。
“济南量子通讯网是沪宁量子干线上的城域接入网，是十分关键的局域点。”周飞说，杭州建成的量子保密通讯试验网是我国保密通讯技术研制的第一步。量子保密通讯技术的实际应用将分三步走：一是通过光纤实现城域量子通讯网路；二是通过量子中继器实现城际量子通讯网路；三是通过卫星中转实现可覆盖全球的广域量子通讯网路。而联接天津和北京的千公里光纤量子通讯骨干网工程“京沪干线”正是城际量子通讯网路。
“京沪干线虽然是为信息的安全保密传输做基础设施的，这如同电力系统的基站，北京作为一个分支，做的是城市内部的保密基站，这些通讯落地是难度最大的。”周飞说，有了这个保密的基站，北京跟沪宁线上的其他城市在通讯时，可以实现绝对安全的保密。
未来10年手机有望改装量子芯
我国首颗量子科学实验卫星将于明年7月择机发射，率先在国际上实现高速星地量子通讯，将连接地面光纤量子通讯网路，建立一个天地一体化的量子保密通讯与科学实验体系。北京作为沪宁量子通讯干线的重要组成，也可以通过跟上海地面站的联系，实现“天地一体化”的信息联接。简单说，量子卫星就是北京与全世界联系交流的空间中转站。“量子卫星可以实现卫星与地面之间的无条件安全通讯。”周飞说。
“京沪干线”量子通讯骨干网路就相当于铺装在地面上的一张“网”，量子科学实验卫星就是把这张网架设上去的骨架。量子卫星织就的纵横寰宇的量子通讯之“网”，才能确保整个空间内海量信息在其中无障碍地自由流动，而且完全不用害怕安全问题。“此次量子卫星一旦发射成功,结合量子卫星无线链路和沪宁干线的有线链路,中国将初步建立成天地一体化的广域量子通讯体系。”周飞说，这样就真正实现了量子通讯的“上天又入地”。
周飞说，上海是量子卫星的一个地面站，也是沪宁干线的重要节点。北京也是沪宁干线的重要组成，这样一来，北京通过沪宁干线先与上海实现地面联接，与此同时，也是通过上海地面站与卫星联系。周飞说，有了量子卫星，未来在北京跟大洋彼岸的亚洲等地打电话或是通讯，都可以十分简单快捷地实现信息的实时互联互通以及安全保密。
未来老百姓怎样享受到这些高精尖的通讯技术呢？潘建伟说，在10年到15年里每位人的手机都有望植入一个量子加密芯，就才能享受到量子通讯技术带来的信息安全的用处。
