量子通信范例(3篇)
量子通信范文篇1
全国政协委员、中国科技大学常务副校长潘建伟将信息安全泄露形容为一场“没有硝烟的战争”。据他介绍，量子通信从原理上说，基于量子力学的基本原理来保障通信安全，因具有不可克隆的特质，因此对于安全信息“裸奔”是比较彻底的解决方式。
潘建伟对记者说到，目前城域光纤量子通信技术已成熟，中国量子通信的实用化也处于国际领先水平，有若干量子通信领域的产业化实体，将技术成果转化为实用。量子通信技术，由于运用了光量子的物理特性，决定了这种传输方式的相对安全性。根据资料显示，单个光子不可被分割。如遇到光子被拦截，那么接收端就无法再接收到这粒光子，造成通信失败。
其次，量子态拥有不可复制性，一旦粒子被复制，就会被破坏，可以保证信息传递的安全性。而传统的通信加密协议，则源于复杂的算法和公式，极易被破解。其实并不是把信息用量子当作载体，而是产生密钥，同时增加了安全通信距离、提高安全率和提高现实系统安全性。并且，密钥也从最早的“密码本”，再到“互联时代”，使用加密标准RSA算法，最终，物理学家Bennett和密码学家Brassard提出了基于量子力学测量原理的“量子密钥分配”BB84协议，保证了密钥的安全性。据专家介绍，简单来说，其实量子密钥的安全性就来自光子偏转时的不同角度。
从原理上来讲，量子通信可以确保传输时的身份认证、加密传输以及数字签名等的安全性，可从根本上解决信息安全问题。
近年来中国在量子通信领域成果卓越，2016年8月16日我国在酒泉卫星发射中心成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。“墨子号”主要的实验目标是通过卫星和地面站之间的量子密钥分发，实现星地的量子保密通信。2017年1月18日，“墨子号”卫星圆满完成了4个月的在轨测试任务，正式交付用户单位使用。2017年2月，合肥综合性国家科学中心暨量子信息与量子科技创新研究院启动建设。2017年3月5日，在全国政协十二届五次会议小组会议上，潘建伟表示世界首条千公里级量子保密通信网络“京沪干线”已全线贯通，将于近期正式开通运行。
量子通信范文
斯诺登说，有人在监听。
潘建伟说，他们听不懂。
首颗“量子科学实验卫星”的发射成功，有望让量子通信真正进入广域传输时代；其“测不准”“不可克隆”等特性，使得其传输的信息在理论上永不会被解密。
不过，发射卫星只是一个起点，在“宏伟量子大厦”中，量子京沪干线正在飞速搭建，天地一体的广域量子网络倚马可待，市场应用不断突破。在第二次“量子革命”中，中国正在领跑。
从三点一线到洲际传播
中国科学技术大学、杏林苑和滨湖新区……2008年10月，这三个合肥市内本不相干的点，因为一次实验连接在了一起。它们仨因为组成了三节点可扩展的量子通信网络，实现了全球首个量子保密电话系统建设，而被永久载入史册。
随后，五节点，四十六节点，合肥、济南城域网，“京沪”城际网……量子通信网在不断扩展。将近十年后，随着量子卫星的发射成功，量子通信网络真正可能升至“广域”“洲际”传播，为信息保密传输画上了“天地一体”的注脚。
提起量子通信这一“永不被解密”的安全传输方式，很多人觉得晦涩，而记者采访了解到，这一技术已经在市场上得以产业应用。以中国科学技术大学潘建伟团队为技术依托的科大国盾量子技术股份有限公司，把量子通信带到了日常生活中，形成了以量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备为核心的量子信息安全系统整体解决方案。
目前，工商银行、北京农商行等多家银行率先试用了量子通信加密技术。作为首批用户之一，工商银行数据中心（北京）网络部总经理任长清曾在接受采访时介绍，现在工行试点的部门，就是通过国盾的量子加密技术，将数据从数据中心传输到同城的另一个机房内。“从理论上讲，通过设备产生量子密钥，再对数据进行加密传输，是不会被窃取的，这对金融数据传输是非常有必要的。”
而将在2016年年底贯通的量子京沪干线，总长2000多公里，建成后，目标应用于军事、金融、政务等领域信息的安全传输。金融机构、媒体、大型企业，都可以成为量子通信的用户。
第二次量子革命我们如何领跑？
量子信息技术方兴未艾，这一领域的国际竞争也在不断加剧。2016年以来，欧美纷纷提出“第二次量子革命”计划，加大基础研究和产业发展方面的投入。
2016年3月，欧盟委员会《量子宣言（草案）》，计划于2018年启动10亿欧元的量子技术项目。其中在量子通信方面，规划5年内突破量子中继器核心技术，实现点对点安全量子通信。10年内实现远距离量子网络、量子信用卡应用等，目标融合量子通信与经典通信，“保卫欧洲互联网安全”。美国更是将“量子跃迁”作为“6大科研前沿”之一，认为人类正站在下一代量子革命的门槛上，量子力学正在导致变革性技术，必须加大投入促进交叉性基础研究。
在中科大上海研究院，张强教授告诉记者，他受邀参加了2016年5月在荷兰阿姆斯特丹举行的欧洲量子会议，这次会议上有参会者明确提出，欧洲要成为世界量子技术发展竞争中的领导者，并提议建设类似于中国“量子通信京沪干线”的项目。
发射全球第一颗量子通信卫星，无疑确立了我国在国际量子通信研究中的领跑地位。根据我国量子通信发展规划，量子卫星发射以后，2016年年底建成“量子通信京沪干线”，国内初步形成广域量子通信体系。到2030年左右，中国率先建成全球化的量子通信网络。
2016年6月，国家发展改革委印发的《长江三角洲城市群发展规划》也为量子通信的实用化勾勒了蓝图。其中提出，加快城市群主要城市域量子通信网构建，建成长三角城市群广域量子通信网络。积极建设“量子通信京沪干线”工程，推动量子通信技术在上海、合肥、芜湖等城市使用，促进量子通信技术在政府部门、军队和金融机构等应用。
“我们的打算是在未来10年内，形成天地一体的全球化量子通信基础设施；形成完整的产业链和下一代国家信息安全生态系统；构建基于量子通信安全保障的未来互联网，也就是‘量子互联网’。”潘建伟说。
让产业应用走得更快更健康
据了解，我国目前在全球量子通信竞争中能处于领先地位，一方面得益于国家对量子信息领域发展的高度重视，同时也依靠科研工作者取得的一系列重大突破。
然而作为一项新兴技术，即使技术积累和产业化方案都更成熟的我国，也同样面临着市场培育的困难。目前我国量子通信产业的主要应用在军事方面和政府部门，商业市场的接受度还有待提高。
“保密传输是减少损失，而不是带来价值，或者说它带来的价值是隐性的，用户很难显性察觉得到。”科大国盾量子信息技术有限公司副总裁何炜说，目前绝大多数合作伙伴都是在政府部门指导下，示范使用产品，真正花钱购买、进入商业化还需要一定的市场培育时间。
记者调研也发现，虽然量子通信产业化还在初期，一些“山寨”企业已经开始借量子的名头，为了提升股价或尽快上市，甚至只是买了两套设备，就拿着正牌企业的资料和PPT到处宣讲，炒作自己的量子概念。这些企业的不良行为，将会影响量子通信产业化的正常推进。
量子通信范文
关键词:航天系统;信息安全;密钥分发;量子通信
传统方式中，经常采用加密、解密技术保护信息安全，然而，密码破译功能不断增强，这种加密方法容易发生信息破译、监听与篡改，带来安全威胁。作为一种新型技术，量子通信能够大大提升信息传输的安全，具备较大的优势，在民用安全以及军事领域都得到了广泛应用。
1量子通信原理
依据海森堡测的不准以及不可克隆原理，并结合量子力学特征来实现量子通信，该通信方式能够防止非授权方窃取传输过程中的信息，从而大大提升了信息在传输过程中的安全。量子通信技术分为量子隐形传态技术与量子密钥分发技术，其中，前者正处于研究阶段，许多问题需要在今后的工作中解决，目前无法投入使用；后者已经在一些领域中得到应用，未来的应用范围将逐渐扩大，两种技术都能够完全避免信息传输中出现问题，未来将广泛应用于军事通信方面。
2应用于航天系统中量子通信的关键技术
2.1密钥的生成时间
通常情况下，由于量子密钥生成协议以及元器件性能的影响，其生成速率往往低于105bit/s。所以需要加强这一方面的研究，增加其生成速率，这是未来量子通信技术的主要发展方向。
2.2自由空间远距离量子通信技术
航天系统中必须建设空地、天地等远距离无线链路，在地基、空基与天基网络之间进行信息传递，而该技术能够保障航天系统的信息在各个信息节点间的传输安全，进而扩大量子通信技术的应用范围。
2.3量子安全保密网络设计技术
在实际情况中，该技术需要与量子信道与经典信道相结合来生成并分发量子密钥，其将革新航天系统的网络架构，使网络变得更为复杂。所以，应依据量子通信特征，并结合当前航天系统的网络架构来设计网络协议与网络架构，尽量在降低网络复杂性的基础上发挥该技术的优势，避免信息传输中出现各种问题。
2.4量子安全保密系统效能评估技术
该技术能够有效评估量子安全保密系统的功能，并且通过对比该系统与传统系统来为系统设计、系统优化与系统论证提供依据，同时能够准确检验该系统对信息传输的保障能力。
3量子通信技术在航天系统中的应用
3.1航天领域中量子通信的工程化应用
信息安全技术能够使信息系统在战场条件下准确运行，发挥武器装备的最大功能。近几年，量子通信开始快速发展，与传统通信手段相比具有较大的优越性，在军事领域有广阔的发展空间。量子通信技术可以增强密钥分发与保密通道的安全性，可以检测信息是否遭受窃听，确保隐蔽通信，并且信息容量大，传递效率快，增强了导弹武器系统的实战性。为此，应大力开展导弹武器系统中该技术的工程化应用研究，增强该系统的抗干扰性与作战能力，保障信息安全。将该技术运用于指挥信息系统与导弹信息系统能够增强核安控能力，除此以外，还可在整个信息化作战体系中运用该技术，增强实际作战能力。
3.2量子通信给今后信息技术带来的影响
从原理上讲，量子通信技术能够保障信息在传输过程中的安全。当前，量子通信相关的理论研究与实践探索均取得了较大进步，以量子密钥分发技术为基础的量子通信系统已经在一些领域得到应用，并逐渐完善。量子通信技术能够给通信领域带来本质上的改变，是获得战场主动权的关键技术。航天系统中的信息传输也十分重要，因此要积极利用该技术，实现保密通信，为战场胜利提供有利的技术支持。
3.3建设信息战场下的军事保密通信网络
未来战场中，必须有效预防信息攻击，否则将产生十分严重的后果。为此，需要构建安全性高的信息链路，充分发挥战略导弹武器的作战能力。军事信息网络中包含的信息数量大，并且需要及时处理，依据相关标准进行共享。量子通信技术有较大的优势，其信息传输速度快、信息容量大，且量子隐形传态技术能够使量子信息在任意距离之间进行无障碍传输，通信链路的建立不受时间与地点的限制，因此可以利用上述特点进行军事信息网络的构建。
3.4将量子通信与航天设备相结合
战场条件下，航天系统中会快速传输各种机密信息，为了保障其安全，通常采用密码系统。密码系统中的关键是密钥，其安全性将直接影响通信安全。现阶段，量子密钥分发技术比较完善，已经投入实践中，将该技术与武器装备相结合能够建设可靠的量子密钥产生与分发系统，准确检测是否遭受监听，提升密钥分发的安全性，真正实现保密通道。光量子密码的主要特征为窃听可知性与不可破性，而相关设备能够与光纤通信设备进行有机结合，所以在通信网络架构中增设量子光纤链路与量子密钥产生与分发装置，能够保证信息在军用网络传输的安全性。
4结语
信息化战场条件下，要想赢得战争胜利，必须掌握信息的主动权，而量子通信技术能够保障信息在传输过程中的绝对安全，是提升作战能力的关键。积极研究该技术的工程化应用形式，将该技术与导弹武器系统、指挥信息系统以及整个作战体系融合，能够准确检测出是否发生信息窃取，实现安全通信，提升信息对抗能力。
参考文献
[1]白元庆,拱长青,黄萍.量子密钥通信在分布式航天测控网中的应用研究[J].沈阳航空航天大学学报,2009,26(01):60-63.
[2]刘岩,张凤仙.量子密码通信技术及其应用模式研究[J].飞行器测控学报,2009,28(03):49-52.