“量子之父”潘建偉:十年左右量子通信“飛”入千萬家

量子通信優勢

◎量子通信每秒可以送五個G。應用作量子計算機,大數據分析時0.01秒就可以算完。

◎量子保密通信的終端機未來可能降至萬元以下,進入家庭完全有可能,市場廣闊。

◎量子密鑰具有不可克隆特質,如果密鑰在傳輸過程中遭遇竊聽,收發雙方就會知道。

時針指在3月12日下午4點40分,北京會議中心第十五會議室,全國政協科學技術界別30組的36位委員,分組討論“兩高報告”基本結束。“還有最后20分鐘,我把話筒交給潘建偉委員,讓他給我們講講量子通信。”30組副組長、中國工程院院士、大型運輸機“運-20”總設計師唐長紅一邊說,一邊把話筒遞給潘建偉。潘建偉,全國政協委員,中科院院士、中國科學技術大學常務副校長。這個“最后20分鐘”,系全國政協十二屆五次會議最后一次分組討論的“最后20分鐘”。量子通信時代來了?潘建偉此間沒有給出明確答復。不過,據科技日報3月11日報道,潘建偉曾對此展望,希望通過10年左右的努力,將來每個人在互聯網上進行的轉款、支付等消費行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。

現場

以桌上茶杯作比 科普“量子通信”

什么是量子通信?接過話筒,面對會議室內多位院士級全國政協委員,潘建偉指著桌上茶杯,開始科普。他說,要說量子通信,首先要說什么叫量子。量子屬于微觀世界的東西。比如有一杯水,慢慢的把它分成二分之一杯水、四分之一杯水,當然我們知道最后就變成一個水分子,那么,這些東西就叫量子。量子有一個最基本的特性,叫做量子疊加,量子疊加什么意思呢?形象一點講,相當于這個杯子就是一個量子,它可以在桌子上,也可以在地毯上……面對潘建偉極其專業的解釋,在場很多委員可謂“一頭霧水”。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,是近二十年發展起來的新型交叉學科,是量子論和信息論相結合的新的研究領域。而在全國政協委員、哈爾濱工業大學材料學院博士生導師賈德昌教授看來,量子通信包含兩個關鍵技術:量子糾纏與量子密鑰。

教授“發問”院士

量子傳輸與微信啥區別

“我有問題想不明白,想請教一下潘委員。”本以為“燒腦”科普結束,賈德昌教授卻將話筒“搶”了過去,向潘建偉“發問”。賈德昌的第一問:量子通信傳輸速度,與微博微信有什么區別?潘建偉回應稱,量子通信每秒可以送五個G。當然,這項技術在目前通信速度上,沒有多少優越性,但我可以應用作量子計算機。大數據分析時,用0.01秒就可以算完。賈德昌的第二問:量子計算機好久能民用?“量子計算機如用于個別領域,未來五年內可以問世。但如要將此技術用在通用計算機,也許要十年,也可能要一百年。”潘建偉這樣回應。至于量子通信民用普及問題。在接受科技日報采訪時,中科大合肥微尺度物質科學國家實驗室副研究員袁嵐峰介紹,量子保密通信的終端機,五年間,成本已從百萬元將至一二十萬元左右,降幅近90%。他估計,終端設備未來還可能降至萬元以下,因此進入家庭是完全可能的,市場廣闊。對此,潘建偉也給予展望。他說,希望通過10年左右的努力,將來每個人在互聯網上進行的轉款、支付等消費行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。

解讀

量子密鑰不可克隆有望解決信息“裸奔”

關于量子通信,在3月5日小組會議上發言時,潘建偉曾對“量子通信之利”作過解讀。潘建偉說,傳統通信加密,需使用一連串數字組成密鑰,但傳輸過程若被竊聽,可能被破譯。量子密鑰具有不可克隆的特質,基于量子力學的測不準原理,如果密鑰在傳輸過程中遭遇竊聽,收發雙方就會知道,從而放棄使用不安全的密鑰。

時間表

量子“京滬線”貫通 2030年“星地一體”

據央視3月7日報道,世界首條千公里級量子保密通信網絡“京滬干線”已全線貫通,將于近期正式開通運行。“這標志著目前城域光纖量子通信技術已成熟,中國量子通信的實用化也處于國際領先水平,有若干量子通信領域的產業化實體,將技術成果轉化為實用。”潘建偉說。量子通信發展應用有沒有具體時間表?科技部部長萬鋼在3月11日記者會上予以了回應。萬鋼表示,在建設世界科技強國的新征程上,我國面向2030年部署了15個重大科技項目。其中,在電子信息領域,之前有核高基、極大規模集成電路、新一代無線寬帶移動通信等3個重大專項。面向2030年,我國又部署了量子通信和量子計算機、網絡空間安全、天地一體化信息網絡和大數據4個重大項目,“科技創新2030重大項目和2006年開始實施的16個國家科技重大專項將形成遠近結合、梯次接續的系統布局。”另據中科院院士、南京郵電大學教授尹浩預測,到2020年,中國區域量子通信網絡可成熟應用;到2030年,星地一體的廣域量子通信網絡即可投入應用。

記者手記

燒腦20分鐘 打開科技創新話匣

推門,走進科技30組小組會議室,進入視野的,是多位“院士級”全國政協委員。

鄭蘭蓀,中科院院士,化學家。唐長紅,中國工程院院士、大型運輸機“運-20”總設計師。高鴻鈞,中科院院士,物理學家。郭華東,中科院院士、著名遙感專家……這一組的成員,星光熠熠。作為全國政協十二屆五次會議最后一次小組會議的最后20分鐘,副組長唐長紅將話筒全部交給了潘建偉。

“最后20分鐘”很短,或許因為“隔行如隔山”,量子通信對于很多委員來說,有點“燒腦”。

不過,圍繞科技創新,委員們似乎有說不完的建議和意見:“急需改善芯片進口現狀”、“我國有望于2020年建成世界上第一個地處北半球的原初引力波觀測站”、“新材料的基礎地位和重要性,應該是一代材料一代裝備一代產業”……

下午5點30分,委員們陸續離開會議室。由“燒腦”20分鐘引發的科技創新討論,這才“硝煙”散盡……(記者 梁波 攝影報道)