新華社電 記者周琳 董瑞豐 8月27日，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)主辦的第8屆國(guó)際量子密碼大會(huì)在上海舉行。這也是量子密碼領(lǐng)域最知名、影響力最大的國(guó)際學(xué)術(shù)年度會(huì)議，首次在中國(guó)舉辦。全球量子科學(xué)領(lǐng)域的不少學(xué)術(shù)大咖，共同研討了量子通信領(lǐng)域最新進(jìn)展和未來(lái)趨勢(shì)，更為量子科學(xué)發(fā)展探討著產(chǎn)業(yè)化的新圖景。

“墨子號(hào)”正成為洲際量子通信“信使”

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，量子信息科學(xué)得到了迅猛發(fā)展。其中，量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量等量子信息技術(shù)可以在確保信息安全、提高運(yùn)算速度、提升測(cè)量精度等方面突破經(jīng)典技術(shù)瓶頸。

量子保密通信克服了經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患，單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性從原理上保證了信息的不可竊聽(tīng)和不可破解，確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等技術(shù)手段的無(wú)條件安全，因此可以從根本上解決國(guó)防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全問(wèn)題。

大會(huì)上，來(lái)自各國(guó)的科學(xué)家都介紹了本國(guó)的量子通信發(fā)展計(jì)劃，其中“墨子號(hào)”成為明星焦點(diǎn)?！拔覀兊摹犹?hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，上天已經(jīng)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(guó)科技大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)潘建偉說(shuō)。

2017年9月，結(jié)合“墨子號(hào)”衛(wèi)星，我國(guó)科學(xué)家成功與奧地利實(shí)現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通信，這標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形。潘建偉說(shuō)，到了今年，這種國(guó)際合作正在遍地開(kāi)花。團(tuán)隊(duì)與非洲西北海域的加那利群島進(jìn)行了洲際通信，并將與加拿大、意大利等國(guó)展開(kāi)合作，這一系列洲際實(shí)驗(yàn)，都在不斷驗(yàn)證量子保密通信的安全性。

而且，這一國(guó)際合作逐步正在“雙向”進(jìn)行。鑒于日本也有量子衛(wèi)星的發(fā)射計(jì)劃，潘建偉表示，也期待能與日本展開(kāi)合作，“與基礎(chǔ)科研相關(guān)的領(lǐng)域，我們?cè)敢忾_(kāi)放在這一領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，和全世界進(jìn)行合作?！?/p>

記者了解到，目前更多的量子科學(xué)衛(wèi)星也正在規(guī)劃中。據(jù)介紹，在相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)一部署下，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始研制中高軌量子通信衛(wèi)星，同時(shí)正在研制3到5顆低軌量子通信衛(wèi)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(xué)實(shí)用化“大旗”

隨著量子通信技術(shù)的不斷成熟，量子密鑰分發(fā)和量子保密通信，正在逐漸成為量子科學(xué)實(shí)用化速度最快的領(lǐng)域。潘建偉表示，今年學(xué)術(shù)會(huì)議上多位專家都提到，量子保密通信的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在全球提速。這好比是在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)用化之間架起了一個(gè)“連接”，讓更多的人可以參與進(jìn)來(lái)。

現(xiàn)代量子信息理論的創(chuàng)始人之一、2018年沃爾夫獎(jiǎng)獲得者查爾斯·班納特說(shuō)，“墨子號(hào)”的發(fā)射以及一系列中國(guó)量子通信領(lǐng)域的突破是令人印象深刻的，它將量子密鑰分發(fā)的距離拓展到了千公里量級(jí)，把量子通信推到了可實(shí)際應(yīng)用的當(dāng)口。“人們最希望看到的，就是科學(xué)一步步向前推進(jìn)，最終發(fā)展為行業(yè)應(yīng)用。”

潘建偉說(shuō)，量子通信的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程需要經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程。一是“降成本”。只有讓用戶覺(jué)得這一保密通信不僅安全，而且用得起，其大規(guī)模應(yīng)用才會(huì)有可能?！艾F(xiàn)在已經(jīng)在金融、電力等領(lǐng)域進(jìn)行了小規(guī)模的應(yīng)用?！?/p>

二是安全性驗(yàn)證，不僅證明量子保密通信的理論安全，也要在實(shí)踐中證明其安全性。一方面要做大量的攻防測(cè)試，另一方面也要形成標(biāo)準(zhǔn)，例如量子密鑰分發(fā)和量子保密通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。潘建偉也希望，在經(jīng)過(guò)一周的會(huì)議討論后，全球量子通信領(lǐng)域科學(xué)家能夠形成一些共識(shí)，發(fā)表一個(gè)宣言或白皮書(shū)，以推動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

量子計(jì)算等“明星產(chǎn)品”

也在破曉前夜

除了量子保密通信，量子計(jì)算是量子科學(xué)又一炙手可熱的“明星領(lǐng)域”。在解決特定甚至通用問(wèn)題上，讓其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，一直是各國(guó)科學(xué)家追求的終極目標(biāo)。

“未來(lái)的世界就是量子計(jì)算+人工智能。硬件創(chuàng)新層面是量子計(jì)算機(jī)，軟件創(chuàng)新就是人工智能。”在大會(huì)期間的科普論壇“墨子沙龍”上，圖靈獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士姚期智表示，量子計(jì)算可以大幅提升我們進(jìn)行海量數(shù)據(jù)運(yùn)算的能力，量子算法也是創(chuàng)新的，當(dāng)量子計(jì)算和人工智能二者結(jié)合，有沒(méi)有可能打造出和大腦相匹配的復(fù)雜智慧系統(tǒng)？“如果我們一直保持這樣的理想，這也許是一個(gè)新的世界?！?/p>

姚期智表示，量子計(jì)算在現(xiàn)階段基本上已經(jīng)是呼之欲出，但是做最后的一里路，是一個(gè)非常艱難的過(guò)程?！耙?yàn)榇蠹叶歼€沒(méi)有考慮怎么糾錯(cuò)，這是一個(gè)非常難的問(wèn)題，最后一里路，也是非常長(zhǎng)的一里路?！?/p>