& 量子通信技术发展现状及应用前景分析
量子通信技术发展现状及应用前景分析
摘 要：量子通信技术近年来取得突破性进展,由于其具有严格意义上的信息安全传输特性,得到国内外官方机构和通信研究领域的广泛关注。从传统通信研究者的角度,回顾了量子理论及量子通信技术的发展历程,综述了国内外量子通
【题　名】量子通信技术发展现状及应用前景分析
【作　者】徐启建 金鑫 徐晓帆
【机　构】中国电子设备系统工程公司研究所 北京100141 海德堡大学物理系 德国海德堡69120
【刊　名】《中国电子科学研究院学报》2009年 第5期 491-497页　共7页
【关键词】量子通信 系统模型 安全性 通信能力 应用
【文　摘】量子通信技术近年来取得突破性进展,由于其具有严格意义上的信息安全传输特性,得到国内外官方机构和通信研究领域的广泛关注。从传统通信研究者的角度,回顾了量子理论及量子通信技术的发展历程,综述了国内外量子通信技术发展的现状和水平;并讨论了量子通信的定义和理想量子通信系统模型,给出了基于光纤信道和自由空间光信道的工程化量子通信系统方案,分析了量子通信的安全性和现在可以达到的通信能力;基于现有技术水平和应用需求,提出了量子通信技术现实应用的设想和未来应用的展望。
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量子通信,系统模型,安全性,通信能力,应用
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量子通信技术发展现状及应用前景分析 书书书!第 " 期#$$% 年 &$ 月 ’()*+,- (. /0(5"89:5 #$$%!!!!!!!!!!!! ! ! ! ! ! ! !!!""""综 ! 述收 稿 日 期 ： #$$%;$%&#$）摘 ! 要 ： 量 子 通 信 技 术 近 年 来 取 得 突 破 性 进 展 ， 由 于 其 具 有 严 格 意 义 上 的 信 息 安 全 传 输 特 性 ， 得 到国 内 外 官 方 机 构 和 通 信 研 究 领 域 的 广 泛 关 注 。 从 传 统 通 信 研 究 者 的 角 度 ， 回 顾 了 量 子 理 论 及 量 子通 信 技 术 的 发 展 历 程 ， 综 述 了 国 内 外 量 子 通 信 技 术 发 展 的 现 状 和 水 平 ； 并 讨 论 了 量 子 通 信 的 定 义 和理 想 量 子 通 信 系 统 模 型 ， 给 出 了 基 于 光 纤 信 道 和 自 由 空 间 光 信 道 的 工 程 化 量 子 通 信 系 统 方 案 ， 分 析了 量 子 通 信 的 安 全 性 和 现 在 可 以 达 到 的 通 信 能 力 ； 基 于 现 有 技 术 水 平 和 应 用 需 求 ， 提 出 了 量 子 通 信技 术 现 实 应 用 的 设 想 和 未 来 应 用 的 展 望 。关 键 词 ： 量 子 通 信 ； 系 统 模 型 ； 安 全 性 ； 通 信 能 力 ； 应 用中 图 分 类 号 ： 37%&! ! 文 献 标 识 码 ： 0! ! 文 章 编 号 ： &>?%#（ #$$%） $";6%&;$?!" !"#$%&’& () *+#+,-()-+.,-#/+ #"0 1(/,2/(3"0 () 43#"+356(553"’7#+’(" 8,7."($(2%@A BC;DC,+&， ’27 @C+&， @A @C,(;.,+#（ &5 EFGF,*9H 2+G:C:):F (. /1I1/， JFCDC+K &$$&6&， /HC+,；#5 LHMGCN,-CG9HFG 2+G:C:):， E)O*F9H:;P,*-G;A+CQF*GC:R: SFCTF-UF*K， LHC-(G(OHF+VFK &#， >%&#$ SFCTF-UF*K， WF*X,+M）!9&+/#7+： B),+:)X /(XX)+C9,:C(+ :F9H+(-(KM， VHC9H ,9HCFQFT X,+M )+O*F9FTF+:FT U*F,N:H*()KHG C+:HF O,G: GFQF*,- MF,*G， CG ,*()GC+K :HF ,::F+:C(+G .*(X *F-,:FT ,):H(*C:,:CQF U(TCFG ,+T :HF .CF-T (. 9(XX);+C9,:C(+ *FGF,*9H VC:H C:G O,*:C9)-,* 9H,*,9:F*CG:C9 (. 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量子通信时代即将来临，量子通信概念股龙头有哪些？
　　量子通信时代即将来临，量子通信概念股龙头有哪些？
　　一、量子通信技术前沿
　　量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递，是量子论和信息论相结合的交叉学科。光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。量子通信比现有任何通信模式都安全，因为量子通信安全性不依赖于算法的复杂度，它具有无条件安全性。
　　量子通信是当前世界上最先进的保密通讯模式，而且量子通信具有广泛的社会价值，以量子技术为基础搭建起来的通信体系，不仅可以用于国防、军事等国家级保密领域，还可以应用在数据中心、金融、区块链、物联网等国民经济领域。
　　量子通信作为一个新型的通讯方式，其加密方式较为独特，具有极高的安全性。眼下量子技术领域，最具有发展前景的是量子计算机以及量子计算，但是最有可能实现商业化的，则是量子加密技术与量子通信技术。
　　目前，我国已经掌握量子通信应用的关键技术，并且铺设了世界上最长的实用量子通信干网&&京沪干线。日全球首颗量子科学实验卫星&墨子号&在酒泉卫星发射中心成功发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。这将是跨度最大、史上最安全的通信网络。
　　未来两年内，量子科学实验卫星将进行三大科学实验任务。进行星地高速量子密钥分发实验，寻求更广范围乃至全球范围量子通信的最终实现。进行星地量子纠缠分发实验和地星量子隐形传态实验，开展宏大尺度上对量子理论本身展开实验检验。在卫星平台上所进行的三大实验，有望产生重大物理发现，进而促进整个物理学的发展。
　　二、量子通信应用前景
　　量子通信技术是目前公认的无法破解的信息保密技术，以这一领先技术为核心，量子通信使各样参与者们可以衍生出更多的业务，如全通信服务。而量子通信产业链上，更是催生了大量的投资机会。
　　日前，阿里再次介绍了其NASA计划中的一个重要项目&&量子通信技术的发展规划。按照阿里的布局，除了继续深耕量子通信技术以外，还要通过阿里云，向全球企业输出量子通信的安全服务。
　　而阿里也在量子通信技术上投入巨大资源，仅专利就达数十项，包括量子密钥分配(QKD)的算法实现、系统架构，QKD和云计算结合的应用，量子通信云服务，以及量子通信和可信计算的结合等方面。可见，阿里对于把握这一技术盛宴也是势在必得。
　　而量子通信产业想要发展起来，更是需要搭建一个技术、资源、信息共享的平台。再者，与下游应用领域的对接方面，也需要有专门的机构参与。很多技术型的企业，虽然能够研发出先进的技术，但是如何利用这一技术造福社会，就不是那么擅长了。而量子通信技术想要得到广泛的应用，就需要与交通能源、金融、政府等重要领域进行对接，为这些部门提供通信系统的建设与保障，很大程度上要求参与者有较强的系统集成建设能力。
　　随着云计算、大数据的广泛使用，整个社会对于数据安全的要求越来越高。因此，从这一角度来看，量子计算很有可能在未来成为现实。
　　因此，客观来说，量子通信时代即将来临，而信息安全也将会成为新通信时代里的一大研究热点。
　　据前瞻产业研究院的分析，当下我国量子通信行业的市场规模有望在5年内达到百亿。因此，这一市场仍旧值得投资者关注。
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