量子通信

一、概念

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向?qū)嶒灒⑾驅(qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注?；诹孔恿W的基本原理，并因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。

二、量子通信的理論基礎(chǔ)

光量子通信主要基于量子糾纏態(tài)的理論，使用量子隱形傳態(tài)（傳輸）的方式實現(xiàn)信息傳遞。根據(jù)實驗驗證，具有糾纏態(tài)的兩個粒子無論相距多遠，只要一個發(fā)生變化，另外一個也會瞬間發(fā)生變化，利用這個特性實現(xiàn)光量子通信的過程如下：事先構(gòu)建一對具有糾纏態(tài)的粒子，將兩個粒子分別放在通信雙方，將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進行聯(lián)合測量（一種操作），則接收方的粒子瞬間發(fā)生坍塌（變化），坍塌（變化）為某種狀態(tài)，這個狀態(tài)與發(fā)送方的粒子坍塌（變化）后的狀態(tài)是對稱的，然后將聯(lián)合測量的信息通過經(jīng)典信道傳送給接收方，接收放根據(jù)接收到的信息對坍塌的粒子進行幺正變換（相當于逆轉(zhuǎn)變換），即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài)。

經(jīng)典通信較光量子通信相比，其安全性和高效性都無法與之相提并論安全性-量子通信絕不會“泄密”。高效，被傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)在被測量之前會處于糾纏態(tài)，即同時代表多個狀態(tài)。

三、量子通信的研究和應用領(lǐng)域

量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。為了讓量子通信從理論走到現(xiàn)實,從上世紀90年代開始,國內(nèi)外科學家做了大量的研究工作。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領(lǐng)域的研究，近幾年來，中國科學技術(shù)大學的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績。

2006年夏，我國中國科學技術(shù)大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學—維也納大學聯(lián)合研究小組各自獨立實現(xiàn)了誘騙態(tài)方案，同時實現(xiàn)了超過100公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)實驗，由此打開了量子通信走向應用的大門。2008年底，潘建偉的科研團隊成功研制了基于誘騙態(tài)的光纖量子通信原型系統(tǒng)，在合肥成功組建了世界上首個3節(jié)點鏈狀光量子電話網(wǎng)，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通信網(wǎng)絡(luò)實驗研究的兩個團隊之一。2009年9月，潘建偉的科研團隊正是在3節(jié)點鏈狀光量子電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建成了世界上首個全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)，首次實現(xiàn)了實時語音量子保密通信。這一成果在同類產(chǎn)品中位居國際先進水平，標志著中國在城域量子網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)達到了產(chǎn)業(yè)化要求。該成果首次全面展示和檢驗了量子通信系統(tǒng)組網(wǎng)和擴展的能力，標志著大規(guī)模可擴展網(wǎng)絡(luò)量子通信技術(shù)的成熟，將量子通信實用化和產(chǎn)業(yè)化進程又向前推進了一大步。

■中國首條民營資本控股高鐵完成投資簽約

浙江省與復星集團牽頭的民營資本聯(lián)合體9月11日下午正式簽署杭（州）紹（興）臺（州）鐵路PPP項目投資合同，這意味著中國首條由民營資本控股的高鐵項目邁出了實質(zhì)性的一步。

浙江省發(fā)改委副主任徐幸介紹，杭紹臺鐵路全長269公里，設(shè)計時速350公里，總投資達449億元。2015年，杭紹臺鐵路被國家發(fā)改委列為首批PPP示范項目之一，按融資方案由民營資本聯(lián)合體、中國鐵路總公司、浙江省交通集團和地方政府共同出資建設(shè)，項目公司股權(quán)突出民營資本絕對控股地位，占其中51%。

“該項目的成功落地，首次打破了長期以來我國鐵路建設(shè)領(lǐng)域約束民營資本投資的‘玻璃門’，確保民營企業(yè)能參與到項目中，標志著我國鐵路投融資體制改革進入了新的階段。”徐幸表示，讓民營資本在PPP項目中絕對控股，有助于充分發(fā)揮民營企業(yè)體制機制靈活、創(chuàng)新能力強的優(yōu)勢。

根據(jù)杭紹臺鐵路項目實施方案，項目合作期限34年，其中建設(shè)期4年，運營期30年。合作模式采用BOOT（建設(shè)-擁有-運營-移交）方式，由項目公司負責項目的融資、建設(shè)、運營和維護，并擁有相關(guān)資產(chǎn)所有權(quán)，合作期滿后，項目設(shè)施無償移交給政府。

高鐵建設(shè)項目投入大，且收益時間長?！按舜谓M成民營資本聯(lián)合體的8家民營企業(yè)將發(fā)揮各自資源優(yōu)勢，與項目建設(shè)運營相結(jié)合?！眳⑴c項目的星景資本執(zhí)行總裁方建宏說，同時，該項目“使用者付費＋可行性缺口補貼”的回報機制也確保社會投資方能獲得穩(wěn)定的收益。

據(jù)了解，杭紹臺鐵路填補了杭州都市圈與溫臺城市群之間的對角區(qū)域鐵路空白，對優(yōu)化浙江路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、帶動區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展和沿線旅游資源開發(fā)具有重要意義。民營企業(yè)代表表示，爭取在2017年底前完成項目公司的組建和項目全線開工。