“量子之父”潘建偉:十年左右量子通信“飛”入千萬家

量子通信優(yōu)勢

◎量子通信每秒可以送五個(gè)G。應(yīng)用作量子計(jì)算機(jī),大數(shù)據(jù)分析時(shí)0.01秒就可以算完。

◎量子保密通信的終端機(jī)未來可能降至萬元以下,進(jìn)入家庭完全有可能,市場廣闊。

◎量子密鑰具有不可克隆特質(zhì),如果密鑰在傳輸過程中遭遇竊聽,收發(fā)雙方就會(huì)知道。

時(shí)針指在3月12日下午4點(diǎn)40分,北京會(huì)議中心第十五會(huì)議室,全國政協(xié)科學(xué)技術(shù)界別30組的36位委員,分組討論“兩高報(bào)告”基本結(jié)束。“還有最后20分鐘,我把話筒交給潘建偉委員,讓他給我們講講量子通信。”30組副組長、中國工程院院士、大型運(yùn)輸機(jī)“運(yùn)-20”總設(shè)計(jì)師唐長紅一邊說,一邊把話筒遞給潘建偉。潘建偉,全國政協(xié)委員,中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長。這個(gè)“最后20分鐘”,系全國政協(xié)十二屆五次會(huì)議最后一次分組討論的“最后20分鐘”。量子通信時(shí)代來了?潘建偉此間沒有給出明確答復(fù)。不過,據(jù)科技日報(bào)3月11日報(bào)道,潘建偉曾對(duì)此展望,希望通過10年左右的努力,將來每個(gè)人在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行的轉(zhuǎn)款、支付等消費(fèi)行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。

現(xiàn)場

以桌上茶杯作比 科普“量子通信”

什么是量子通信?接過話筒,面對(duì)會(huì)議室內(nèi)多位院士級(jí)全國政協(xié)委員,潘建偉指著桌上茶杯,開始科普。他說,要說量子通信,首先要說什么叫量子。量子屬于微觀世界的東西。比如有一杯水,慢慢的把它分成二分之一杯水、四分之一杯水,當(dāng)然我們知道最后就變成一個(gè)水分子,那么,這些東西就叫量子。量子有一個(gè)最基本的特性,叫做量子疊加,量子疊加什么意思呢?形象一點(diǎn)講,相當(dāng)于這個(gè)杯子就是一個(gè)量子,它可以在桌子上,也可以在地毯上……面對(duì)潘建偉極其專業(yè)的解釋,在場很多委員可謂“一頭霧水”。所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式,是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科,是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。而在全國政協(xié)委員、哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院博士生導(dǎo)師賈德昌教授看來,量子通信包含兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù):量子糾纏與量子密鑰。

教授“發(fā)問”院士

量子傳輸與微信啥區(qū)別

“我有問題想不明白,想請教一下潘委員。”本以為“燒腦”科普結(jié)束,賈德昌教授卻將話筒“搶”了過去,向潘建偉“發(fā)問”。賈德昌的第一問:量子通信傳輸速度,與微博微信有什么區(qū)別?潘建偉回應(yīng)稱,量子通信每秒可以送五個(gè)G。當(dāng)然,這項(xiàng)技術(shù)在目前通信速度上,沒有多少優(yōu)越性,但我可以應(yīng)用作量子計(jì)算機(jī)。大數(shù)據(jù)分析時(shí),用0.01秒就可以算完。賈德昌的第二問:量子計(jì)算機(jī)好久能民用?“量子計(jì)算機(jī)如用于個(gè)別領(lǐng)域,未來五年內(nèi)可以問世。但如要將此技術(shù)用在通用計(jì)算機(jī),也許要十年,也可能要一百年。”潘建偉這樣回應(yīng)。至于量子通信民用普及問題。在接受科技日報(bào)采訪時(shí),中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室副研究員袁嵐峰介紹,量子保密通信的終端機(jī),五年間,成本已從百萬元將至一二十萬元左右,降幅近90%。他估計(jì),終端設(shè)備未來還可能降至萬元以下,因此進(jìn)入家庭是完全可能的,市場廣闊。對(duì)此,潘建偉也給予展望。他說,希望通過10年左右的努力,將來每個(gè)人在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行的轉(zhuǎn)款、支付等消費(fèi)行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。

解讀

量子密鑰不可克隆有望解決信息“裸奔”

關(guān)于量子通信,在3月5日小組會(huì)議上發(fā)言時(shí),潘建偉曾對(duì)“量子通信之利”作過解讀。潘建偉說,傳統(tǒng)通信加密,需使用一連串?dāng)?shù)字組成密鑰,但傳輸過程若被竊聽,可能被破譯。量子密鑰具有不可克隆的特質(zhì),基于量子力學(xué)的測不準(zhǔn)原理,如果密鑰在傳輸過程中遭遇竊聽,收發(fā)雙方就會(huì)知道,從而放棄使用不安全的密鑰。

時(shí)間表

量子“京滬線”貫通 2030年“星地一體”

據(jù)央視3月7日報(bào)道,世界首條千公里級(jí)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)“京滬干線”已全線貫通,將于近期正式開通運(yùn)行。“這標(biāo)志著目前城域光纖量子通信技術(shù)已成熟,中國量子通信的實(shí)用化也處于國際領(lǐng)先水平,有若干量子通信領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化實(shí)體,將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用。”潘建偉說。量子通信發(fā)展應(yīng)用有沒有具體時(shí)間表?科技部部長萬鋼在3月11日記者會(huì)上予以了回應(yīng)。萬鋼表示,在建設(shè)世界科技強(qiáng)國的新征程上,我國面向2030年部署了15個(gè)重大科技項(xiàng)目。其中,在電子信息領(lǐng)域,之前有核高基、極大規(guī)模集成電路、新一代無線寬帶移動(dòng)通信等3個(gè)重大專項(xiàng)。面向2030年,我國又部署了量子通信和量子計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)空間安全、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)4個(gè)重大項(xiàng)目,“科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目和2006年開始實(shí)施的16個(gè)國家科技重大專項(xiàng)將形成遠(yuǎn)近結(jié)合、梯次接續(xù)的系統(tǒng)布局。”另據(jù)中科院院士、南京郵電大學(xué)教授尹浩預(yù)測,到2020年,中國區(qū)域量子通信網(wǎng)絡(luò)可成熟應(yīng)用;到2030年,星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)即可投入應(yīng)用。

記者手記

燒腦20分鐘 打開科技創(chuàng)新話匣

推門,走進(jìn)科技30組小組會(huì)議室,進(jìn)入視野的,是多位“院士級(jí)”全國政協(xié)委員。

鄭蘭蓀,中科院院士,化學(xué)家。唐長紅,中國工程院院士、大型運(yùn)輸機(jī)“運(yùn)-20”總設(shè)計(jì)師。高鴻鈞,中科院院士,物理學(xué)家。郭華東,中科院院士、著名遙感專家……這一組的成員,星光熠熠。作為全國政協(xié)十二屆五次會(huì)議最后一次小組會(huì)議的最后20分鐘,副組長唐長紅將話筒全部交給了潘建偉。

“最后20分鐘”很短,或許因?yàn)椤案粜腥绺羯健?量子通信對(duì)于很多委員來說,有點(diǎn)“燒腦”。

不過,圍繞科技創(chuàng)新,委員們似乎有說不完的建議和意見:“急需改善芯片進(jìn)口現(xiàn)狀”、“我國有望于2020年建成世界上第一個(gè)地處北半球的原初引力波觀測站”、“新材料的基礎(chǔ)地位和重要性,應(yīng)該是一代材料一代裝備一代產(chǎn)業(yè)”……

下午5點(diǎn)30分,委員們陸續(xù)離開會(huì)議室。由“燒腦”20分鐘引發(fā)的科技創(chuàng)新討論,這才“硝煙”散盡……(記者 梁波 攝影報(bào)道)