新華社上海8月28日電(記者周琳、董瑞豐)27日,由中國科學技術大學主辦的第8屆國際量子密碼大會在上海舉行。這也是量子密碼領域最知名、影響力最大的國際學術年度會議,首次在中國舉辦。全球量子科學領域的不少學術大咖,共同研討了量子通信領域最新進展和未來趨勢,更為量子科學發展探討著產業化的新圖景。
“墨子號”正在成為洲際量子通信“信使”
自20世紀90年代以來,量子信息科學得到了迅猛發展。其中,量子通信、量子計算、量子精密測量等量子信息技術可以在確保信息安全、提高運算速度、提升測量精度等方面突破經典技術瓶頸。
量子保密通信克服了經典加密技術內在的安全隱患,單光子的不可分割性和量子態的不可複製性從原理上保證了信息的不可竊聽和不可破解,確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等技術手段的無條件安全,因此可以從根本上解決國防、金融、政務、商業等領域的信息安全問題。
大會上,來自各國的科學家都介紹了本國的量子通信發展計劃,其中“墨子號”成為明星焦點。“我們的‘墨子號’量子科學實驗衛星,上天已經兩年了,它正在成為洲際量子通信的全球信使。”中科院院士、中國科技大學常務副校長潘建偉說。
2017年9月,結合“墨子號”衛星,我國科學家成功與奧地利實現了世界首次洲際量子保密通信,這標誌著我國已構建出天地一體化廣域量子通信網絡雛形。潘建偉說,到了今年,這種國際合作正在遍地開花。團隊與非洲西北海域的加那利群島進行了洲際通信,並將與加拿大、意大利等國展開合作,這一系列洲際實驗,都在不斷驗證量子保密通信的安全性。
而且,這一國際合作逐步正在“雙向”進行。鑑於日本也有量子衛星的發射計劃,潘建偉表示,也期待能與日本展開合作,“與基礎科研相關的領域,我們願意開放在這一領域的經驗,和全世界進行合作。”
記者瞭解到,目前更多的量子科學衛星也正在規劃中。據介紹,在相關部門的統一部署下,我國已經開始研製中高軌量子通信衛星,同時正在研製3到5顆低軌量子通信衛星,滿足更為廣泛的需求,把量子密鑰送往全世界。
保密通信率先扛起量子科學實用化“大旗”
隨著量子通信技術的不斷成熟,量子密鑰分發和量子保密通信,正在逐漸成為量子科學實用化速度最快的領域。潘建偉表示,今年學術會議上多位專家都提到,量子保密通信的基礎設施建設正在全球提速。這好比是在實驗室和實用化之間架起了一個“連接”,讓更多的人可以參與進來。
現代量子信息理論的創始人之一、2018年沃爾夫獎獲得者查爾斯·班納特說,“墨子號”的發射以及一系列中國量子通信領域的突破是令人印象深刻的,它將量子密鑰分發的距離拓展到了千公里量級,把量子通信推到了可實際應用的當口。“人們最希望期待看到的,就是科學一步步向前推進,最終發展為行業應用。”
記者在大會上看到,包括百度、阿里巴巴等在內的多家互聯網企業,也正在加入量子科學實用化的大軍中。企業的積極參與,將加快這一進程。
潘建偉說,量子通信的產業化進程需要經歷兩個過程。一是“降成本”。只有讓用戶覺得這一保密通信不僅安全,而且用得起,其大規模應用才會有可能。“現在已經在金融、電力等領域進行了小規模的應用。”
二是安全性驗證,不僅證明量子保密通信的理論安全,也要在實踐中證明其安全性。一方面要做大量的攻防測試,另一方面也要形成標準,例如量子密鑰分發和量子保密通信的行業標準制定。潘建偉也希望,在經過一週的會議討論後,全球量子通信領域科學家能夠形成一些共識,發表一個宣言或白皮書,以推動整個領域的標準化建設。
量子計算等“明星產品”也在破曉前夜
除了量子保密通信,量子計算是量子科學又一炙手可熱的“明星領域”。在解決特定甚至通用問題上,讓其遠遠超過經典計算機的計算能力,一直是各國科學家追求的終極目標。
“未來的世界就是量子計算+人工智能。硬件創新層面是量子計算機,軟件創新就是人工智能。”在大會期間的科普論壇“墨子沙龍”上,圖靈獎獲得者、中國科學院院士姚期智表示,量子計算可以大幅提升我們進行海量數據運算的能力,量子算法也是創新的,當量子計算和人工智能二者結合,有沒有可能打造出和大腦相匹配的複雜智慧系統?“如果我們一直保持這樣的理想,這也許是一個新的世界。”
姚期智表示,量子計算在現階段基本上已經是呼之欲出,但是做最後的一里路,是一個非常艱難的過程。“因為大家都還沒有考慮怎麼糾錯,這是一個非常難的問題,最後一里路,也是非常長的一里路。”
閱讀更多 大學教育點滴 的文章
