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中国量子通信技术超越美国:可兼容激光通信

星之球科技 来源:凤凰网2013-08-29 我要评论(0 )   

量子通信因其超高速、超远距离传输以及绝对保密等优势,近二十年来迅速成为国际信息科学的研究热点。而中国在这一技术领域的研究可谓相当积极。上海交通大学教授王寿泰...

       量子通信因其超高速、超远距离传输以及绝对保密等优势,近二十年来迅速成为国际信息科学的研究热点。而中国在这一技术领域的研究可谓相当积极。上海交通大学教授王寿泰近日在出席“2012国际光纤通信论坛”时,详细介绍了中国在量子通信领域的进展。

 

  在技术研究方面,中科院上海技术物理研究所王建宇等研究人员将自动交换光网络(ASON)引入量子通信网络中,研发出了一种兼容经典激光通信的“星地量子通信系统”。该系统最终能实现使用一套光学收发系统和跟踪瞄准系统,从而在星地之间同时进行量子通信和经典激光通信。据悉,“星地量子通信系统”已于2011年5月申请专利。

 

  而此前上海交大也在不断尝试,利用平流层平台进行自由空间量子通信的研究。2011年8月,上海交大詹黎教授课题组首次实现了光信号长距离超光速的传输。而这一专利成果随后也被收录进国际顶级期刊《物理评论快报》。

 

  此外王寿泰特别提到,中科院潘建伟院士是量子通信的领军人物。前几日获登国际权威学术期刊《自然》杂志的“量子隐形传送突破100公里”学术论文,就是由潘建伟团队研究并发表。该研究在国际上首次实现了百公里量级量子隐形传态与纠缠分发,《自然》称该项研究“有望成为远距离量子通信里程碑”。

 

  在试验网方面,2012年2月17日,中科大、安徽量子通信技术有限公司宣布,其与合肥市合作的城域量子通信实验示范网建成并进入试运行阶段,成功实现了首个建成、首个使用的目标,合肥市因此成为我国乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。

 

  而在当月的21日,由中科大、安徽量子通信技术有限公司、新华社及山东量子科学技术研究院有限公司共同建设的“金融信息量子通信验证网”正式开通,国务院委员刘延东表示其对保障国家信息安全具有重要战略意义。

 

  据悉,目前我们已有相关量子通信产品出炉,包括多通道多模式光量子交换机、量子密码终端机和单光子探测器。

 

  对于未来量子通信的发展,王寿泰表示,空间很广阔,可以将其运用到云计算领域。如在远端设置一台拥有超强计算能力的计算机,同时所有用户均连入量子互联网,到时所有计算请求都能被瞬间传送到云计算核心区,完成计算后,数据又能在瞬间被传输至发出请求的计算机。

 

  目前在这方面,国内有着“小比尔盖茨”之称的谈天霆,首先研发出了云电脑,并已推向产业化。云电脑的优势在于省去了操作系统、应用系统和应用软件,一切操作都被简化成一个小小的机顶盒,用户再搭配一个显示器就可以上网。“我想IBM之所以把PC业务卖给联想,或许是因为其领导层看到了现有计算机今后的发展走向。未来的计算机将会发展为使用云计算的云电脑,结构简单,速度飞快,每一台电脑都不用操作系统,而是由服务器统一管理。美不承认“量子竞争”落后中国 称方向有差异

 

  量子信息密钥分配已成为国际军事和情报工作竞赛的重要战场。在通信网络中,安全量子密钥提供的安全级别更高,所以在卫星网络中,利用量子隐身传输便可实现绝对安全的通信,甚至在没有光纤基础设施的偏远地区,只要通信各方利用卫星维持直射信号,便可实现安全信息传输。

 

  从技术上看,利用量子“隐身传输”信息在几年前就被证明可行。此前的试验证明两个被分开的光量子仅能实现几百米距离内的“隐身传输”,并且光量子是在光纤通道中传输,这有助于保持它们的状态。中国已成功利用高功率蓝光激光器实现了自由空间量子信息传输,其传输距离达到16千米。这一传输距离具有重大意义,因为它证实了利用卫星实现远距离量子通信具有可行性。报道揣测,中国在量子通信领域已超越西方国家,并在下一代通信和密码技术领域占据了优势。

 

  美国军方并不承认在“量子竞争”中落后于中国,而是鼓吹中美量子研究方向存在差异,而且中国可能“误人歧途”。从目前来看,中国利用蓝色激光进行隐身量子传输试验,而美国则是利用红外线。蓝色激光和红外线在传输距离和强度上各有优劣,其主要区别在于,蓝色和蓝绿色激光在水中的穿透性更强,可广泛应用于水下通信。目前,中国正大力加强潜艇部队,以提高其投送能力,阻止美国海军介入中国周边海域可能爆发的冲突,并在潜艇激光通信领域做了大量研究。卫星量子通信将实现效果更好的水下通信,且没有无线电通信的一些缺陷,除可进一步提高潜艇的通信能力之外,还能够使它变得更加安静。考虑到中国选择蓝色激光进行隐身传输试验,可以推测,解放军已开始寻找将量子通信融人军事研究和发展的途径。

 

  由于安全级别较高,且可应用于卫星和潜艇通信,所以量子通信技术可能成为中国军方升级其指挥和控制能力的途径。一套成熟的天基量子通信系统将赋予中国军队远距离战场通信能力,而且还不用担心信息被拦截。

 

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