全球首条量子通信商用干线“沪杭干线”宣布开通
无论是中科院关于突破全天时量子通信的规划,还是“十三五”规划中将量子通信与量子计算机、国家网络空间安全共同列入重大科技项目,都展现出政策、技术对量子通信的高度关注与支持。
继8月11日中科大成功研制半导体量子芯片,8月16日我国率先成功发射全球首颗量子卫星之后,10月18日,全球首条量子通信商用干线“沪杭干线”(浙江段)宣布开通。据悉,该条干线总长约260公里,途经上海秀浦路、漕河泾、大港、嘉兴东、桐乡、杭州6个中继站。在未来一两月内,“沪杭干线”将全线贯通,“京沪干线”也将竣工。
“根据现有规划,量子通信有望在2020年实现突破。”业内观察人士王高翔告诉21世纪经济报道记者。事实上,无论是中科院关于突破全天时量子通信的规划,还是“十三五”规划中将量子通信与量子计算机、国家网络空间安全共同列入重大科技项目,都展现出政策、技术对量子通信的高度关注与支持。然而,王高翔同样表示,从当前量子通信发展现状来看,市场预期远远高于行业发展速度,“市场还需要更多耐心与信心”。
或达百亿规模
作为未来量子通信网络的重要组成部分,“沪杭干线”与“京沪干线”被赋予了太多意义:“拉开量子信息产业市场化运营大幕”、“铸就国家名片”。
盛誉的背后,是量子通信无可限量的价值。在大部分业内人士看来,量子通信首先意味着绝对安全。“量子通信是通过量子纠缠、量子态叠加等特性来实现信息传输的。”赛迪智库软件所研究人员薛栋告诉21世纪经济报道记者,“量子态会受到测量方式的影响而发生改变,同时未知的量子态又不可复制,这就保障了量子态所编码的信息不能被第三方窃听。”
除此之外,在信道容量、通信速率、传输效率等方面,量子通信也都突破了传统通信的极限。“就如心灵感应一般,两个粒子之间的纠缠关系一旦产生,无论相距多远,这种纠缠状态所具备的非局域特性都不会发生改变。利用纠缠的非局域性进行信息传输,不依赖于具体传输介质,因而抗干扰能力强,可广泛应用于对空、对天、对潜等特殊通信领域。”薛栋指出。
这意味着,对于军事、国防、金融等信息安全领域及航天、深海等特殊通信领域而言,量子通信拥有重大应用价值与前景。“量子通信不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信,还可用于涉及秘密数据、票据的政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等领域和部门。”多位研究人士向21世纪经济报道记者表示。
量子通信高度的价值决定了其潜在需求市场。包括国金证券、中投顾问等机构预判,未来3至5年内,包括专网及公网等在内的量子通信市场规模有望超过百亿。
而随着量子通信技术的不断成熟,成本费用不断降低,量子通信也有望进入公网市场。目前,三大运营商的资本支出主要决定了国内公网投资建设的市场规模。未来随着4G投资的结束,以及营改增对于三大运营商的利润压力,其每年资本支出预计回落至3000亿左右。以量子通信对传统通信2%的替代率计算,预计未来5-10年其规模为60亿左右。
市场仍需理性
目前,国内量子通信产业化已经走在世界前列,产业链已初具规模。但这并不能掩盖量子通信产业化仍处于早期阶段的事实。甚至,对当前量子通信概念的理解,业内观点也尚未统一。在一位不愿具名的业内人士看来,当前热炒的量子通信概念实质上只是量子加密技术,“真正的量子通信还没有走出实验室。”该人士指出,使用了一些量子加密技术的量子通信,本质仍停留在试验线路,要实现真正的产业化,还需要走过一段漫长的道路。
王高翔在一定程度上赞同上述观点,但他认为根据现有的大力规划来看,5年之后量子通信的突破也或可期。“目前量子通信所采用的技术方案是以光子为载体的量子信息系统。经过一定的调制处理,通过光纤或者卫星将量子信息传递给另一端,最终实现加密量子通信。”王高翔坦言,“就如同通过正常途径向对方传递一个保险箱(即信息),然后通过加密方式传递密钥(解锁信息的方式),这个过程中,加密信息本身的传递并不安全。”
而一旦量子通信网络成熟,无论“保险箱”或“钥匙”均可以使用量子通信传输后,信息一旦发生变化,双方就会察觉与失效,由此便可实现绝对安全。因此,现在量子通信的一个问题就在于,通信网络的搭建还远远没有成形。即便是在量子通信领域走在世界前列的中国,其2012年初建成世界上规模最大的量子通信试验网--合肥量子通信政务网——但也仅停留在46个节点的范围。“也就是说,才只有46台设备连上了量子通信网络。”
不过,政策与资本的高度关注,必将加速产业进步、通信网络搭建的过程。目前,我国“十三五”规划纲要列出了未来五年中国计划实施的100个重大工程及项目,其中量子通信和天地一体化信息网被列入前十大项目。《长江三角洲城市群发展规划》亦明确提出,加快城市群主要城市城域量子通信网构建,建成长三角城市群广域量子通信网络;乌鲁木齐、山西、江西等地也将量子通信干线建设作为“十三五”重要工程。
“根据现有规划来看,未来几年内量子通信有望取得突破。”王高翔向21世纪经济报道记者直言,“但究竟如何发展,市场还需要耐心与信心。”