光子盒研究院出品
从今天到明天，法国和比利时陆续宣布量子网路建设计划，所谓的量子网路，包括量子安全通讯、量子传感器和分布式量子估算网路，其中第一步是我们熟知的量子秘钥分发（QKD）。
目前包括中国、美国、英国和澳大利亚在内的国家已建有或开建的量子网路，现今日本和德国也加入到了这一行列。
日本和德国的量子网路
当地时间11月24日，光量子估算领导者宣布与MaRS（美国初创企业孵化器）和创造性破坏实验室（CDL）合作创建美国量子网路（CQN）。
CQN是美国的第一个量子网路。第一步是在伦敦创建一个三节点网路，三个节点分别坐落、MaRS和CDL，通过光缆联接，预计到2021年投入使用。CQN将为合作组织提供一个量子试验平台，以访问和开发量子密码、通信和估算方面的新型应用。
CQN的可能应用包括量子安全通讯、量子传感器和分布式量子估算。这可能造成不可撤消的补选，安全的金融交易，以及政府、执法部门和部队等国家安全的加大。
是光量子估算领导者，使用光量子估算的量子网路可以借助现有的基础设施和光纤网路，提供仍未发觉的机会，同时创造出现今互联网未能实现的隐私、安全和估算水平。而MaRS和创造性破坏实验室，将支持企业在美国量子网路上开发新的应用程序。
据悉，MaRS首席执行官YungWu表示，CQN的创建使英国才能保留和发展量子应用的人才库，是美国下一个大产业发展的重要基石。
在伦敦创建的三节点网路只是起点，CQN更长远的目标是在美国全省范围内构建一个网路。
当地时间11月25日，由德国代尔夫特理工学院（TUDelft）和国家应用科学研究院（TNO）合作的量子估算与量子互联网研究中心宣布与KPN（联通联通公司）、SURF（德国教育和研究机构的合作商会）和OPNT（网通设备供应商）发起一项合作，将在澳大利亚中东部兰斯塔德大就会区内创建一个量子网路，包括伦敦、鹿特丹、代尔夫特、海牙和乌得勒支等城市。这项工作是一个TKI（知识和创新顶尖联盟）高科技系统与材料项目。
、KPN、SURF和OPNT四方各自贡献各自的专业领域，目的是借助高速光纤联接构建第一个功能齐全、可编程的量子网路。不仅按照量子理论提供安全通讯外，项目的重点是通过德国网路联接相距很远的不同量子处理器。
的博士后说：“我们每天都在努力找寻问题的答案，例如KPN或SURF等网路营运商怎么布署量子网路日本量子通讯，以及她们可以为用户提供哪些样的服务。虽然我们仍处于初期发展阶段，但我们早已通过与关键合作伙伴的合作，建立未来的量子互联网生态系统。随着我们的量子网路发展成为一个成熟的量子互联网，这个生态系统将被证明是至关重要的。”
英国的第一个目标是量子通讯网路。随着时间的推移，量子通讯网路将朝着全球量子互联网的方向发展，这将容许安全通讯、位置验证、时钟同步、使用外部量子计算机进行估算……这项工作将开发新技术、新看法和新标准，因而距离量子互联网更近一步。
2020是量子通讯大年
2020年，俄罗斯、英国、日本等国正在推动建设量子通讯网路。
5月，乌克兰能源部（DOE）橡树岭国家实验室（ORNL）与洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）团队合作在真实环境中成功演示量子秘钥分发（QKD）业务。三个不同的系统可以在整个城市完成量子秘钥的真实中继。
2019年，ORNL、LANL和EPB公司（一家服务于查塔努加市的社区公用事业和联通公司）第一次演示了具有不同底层硬件和软件组件的QKD系统，显示可以无缝地协同工作。
在去年的演示中，研究人员将她们的系统与QKD开发和制造商开发的新系统放置在查塔努加市的变电厂中。这种变电厂通过EPB公司留作测试用的光纤网路联接上去，并用作“停泊站”，使每位系统都能将秘钥传给下一个系统。
随即，法国能源部阿贡国家实验室（）和纽约学院的科学家们在纽约近郊创建了一个52英里（83公里）的“量子支路”，完善了日本最长的陆基量子网路之一，该网路将与能源部费米实验室联接，构建一个80英里的三节点试验台。
新加坡能源部公布了一份报告，其中列举了一个国家量子网路的发展新蓝图战略，提出希望英国成为全球量子通讯领域的领头羊。能源部17个国家实验室将成为未来量子互联网的支柱。
企业层面，澳洲联通营运商在9月份进行了量子秘钥分发（QKD）的试验。她们在芝加哥特区的三个地点拍摄现场视频，借助QKD网路实现加密。说，成功的试验使其成为德国首批试点使用QKD的营运商之一。
也是在9月，由美国普利茅斯学院领导的一个国际研究小组在伯明翰构建了一个可扩充的城域量子网路来共享加密信息的秘钥。这个网路才能联接8个或更多用户，跨越17公里的距离。
研究人员创建了一个具有中心源的网路，该中心源将纠缠光子发送到八个节点。每位节点只通过一条光纤链路联接到源节点，这样共8条链路远远多于没有可信节点的传统QKD所需的28条链路。
利兹学院的Joshi博士说，在20年内，她们的QKD可能在纽约这样一个人口近900万的大城市推广。之所以须要20年，不是由于技术本身，而是由于家庭中缺乏光纤基础设施。他说，假如光纤技术能广泛应用于所有公民，“那么它将须要大概10年的时间。”
就在上周，美国联通（BT）宣布将使用量子秘钥分发（QKD）技术建立安全网路，希望在5G和联网车辆安全通讯开发方面实现飞越。
而法国，富士通、NEC和三菱马达等十几家公司和研究机构正在领导一个全球量子密码通讯网路研究项目，计划用5年时间创建一个由100个量子密码设备和10000个用户组成的网路。
10月，富士通宣布将开始提供量子秘钥分发（QKD）平台，并在2020财年第四季度开始布署系统集成业务。该公司预计到2035财年日本量子通讯，QKD市场将下降到约200亿港元，富士通将占25%的市场份额。
该公司表示，现已与日本的和德国的BTGroup进行QKD试点项目合作，而且正在与美国的另一家联通营运商进行磋商。
实际上，日本也是量子通讯产业化的推进者，2018年SK网通完成了对量子通讯先驱IDQ的竞购，去年又跟三星合作推出量子加密手机。
11月，IDQ和美国联通媒体服务提供商SK宽带宣布，她们已被选中来建设美国48个政府组织的通讯网路。日本将建成除中国以外世界上最大的营运QKD网路。
中国量子通讯被追上了吗？
中国量子通讯被追上了吗？
尽管欧美俄来势汹汹，并且可以肯定的是，中国仍处于量子通讯的领先地位。
建设量子通讯网路，目前国际公认的路线图是：先借助光纤在城域范围建立一个网路，之后借助中继联接城市，最后通过卫星的中转实现远距离的量子通讯。中国早已率先走完了整个路线图。
2016年8月，中国成功发射了世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”，率先实现高速星地量子通讯，为建立天地一体化的量子保密通讯与科学实验体系打下了基础。除中国外，目前只有美国发射的微型量子通讯卫星-1成功演示了轨道上的量子纠缠，以及美国航天局（CSA）的任务计划发射量子通讯卫星。
2017年9月，世界首列量子保密通讯干线——“京沪干线”正式开通。全长2000多公里，经过南京、济南等沿线主要城市，共设有32个量子通讯节点。
2020年6月，中国科大学宣布“墨子号”卫星在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子秘钥分发。这次试验中，“墨子号”与内蒙呼和浩特南山站和山东德令哈站两个地面站构建光链路，在地面超过1120公里的两个站之间构建量子纠缠并形成秘钥。
10月14日，广东省“‘星地一体’环岛量子保密通讯网路”项目签约。量子保密通讯网路将为广东自贸港政务、金融、交通、能源等领域提供高等级的安全服务。该项目还将在广东文昌建设实用化量子卫星地面站，实现与“墨子号”的对接，因而将环岛量子保密通讯网路接入到国家骨干网，实现江西和上海、上海、广州等重要城市的跨域数据安全流通。
其实，中国的量子网路建设是快于其他国家的，并且想要仍然保持领先身位并不简单。由于量子安全通讯只是量子互联网的第一步，未来还将建设量子传感器网路、量子估算网路，而在这种领域中国并没有太多优势。
正如日本将中国视为其量子估算领域的最大对手，中国也需提防其他国家在量子通讯领域的超越。
参考：
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