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”随后也飞速搭建了起来。2017年世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通，量子“京沪干线”总长2000多千米，有望在2030年左右，能建成全球化的广域量子通信网络，并在量子计算领域有所作为。

其中，量子密匙分发就在信息收发双方进行安全的密匙共享，借助一次一密的加密方式实现双方的安全通信。利用量子的不可测性和不可克隆性，从而实现信息的不可窃听，这首先需要在收发双方间实现无法被窃听的安全密钥共享，之后再与传统保密通信技术相结合完成经典信息的加解密和安全传输。

从贝尔实验室开始，到硅谷的崛起，再到电子计算机和遍布全球的互联网，人类文明正在一步一步地全面进入信息时代。不过，目前的常规通信多采用加密技术解决安全通信问题。但密码总存在被破译的可能，尤其是在量子计算出现以后，采用并行运算，对当前的许多密码进行破译几乎易如反掌。

并且，电能还将对化学能有所继承和发展，使得电能可以应用在更多的地方，更好地去控制机器，并且能够处理和传输信息。而量子通信对经典通信的继承和发展，一方面，就是让经典通信变得更安全，信息不会被半路截获；另一方面，量子比特还可以突破经典数字通信的限制，让信息传输变得更高效。

过令人欣慰的是，今天中国在量子通信领域已经毫无疑问地达到了世界顶尖水平，尤以中科大的潘建伟、郭光灿等小组最为有名。2016年，中国发射了世界首颗量子通信卫星“墨子号”，成为轰动一时的大新闻。“墨子号”首次实现了卫星与地面之间量子通信连接。

此外，量子通信还能够应用于信息对抗，改进军用光网信息传输保密性，提高信息保护和信息对抗能力；并能够应用于深海安全通信，为远洋深海安全通信开辟了崭新途径；利用量子隐形传态以及量子通信绝对安全性、超大信道容量、超高通信速率、远距离传输和信息高效率等特点，将建立满足军事特殊需求的军事信息网络，为国防和军事赢得先机。

1989年，IBM公司在实验室中以10bps的传输速率成功实现了世界上第一个量子信息传输实验，虽然传输距离只有短短的32m，但却拉开了量子通信实验的序幕。2003年，美国国防部高级研究计划署在BBN实验室、哈佛大学和波士顿大学之间建立了DAPRA量子通信网络，这也是世界上首个量子密码通信网络。

可以说，目前，在市场应用不断突破下，天地一体的广域量子网络已经指日可待。

图片来源@视觉中国

上世纪中叶，人类以量子力学为基础开始认识和利用微观物理规律，推动产生了激光器、半导体和原子能等具有划时代意义的重大科技突破。进入二十一世纪，量子技术更是与信息技术深度融合，第二次“量子革命”正在到来。作为量子革命的重要组成部分，所谓“量子通信”就是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。

该网络最初由6个量子密钥分发（QKD）节点，后扩充至10个，最远通信距离达到29km。2006年，Los Alamos?国家实验室又基于诱骗态方案实现了安全传输距离达107km的光纤量子通信实验。2009年，美国政府发布的信息科学白皮书中明确要求，各科研机构协作开展量子信息技术研究。

与“心灵感应”相类似，量子力学研究发现，宇宙中任何一个粒子都有“双胞胎”，二者即使隔开整个宇宙的距离，也仍然一直保持同步同样的变化。一对粒子同步同样变化的状态，就是量子纠缠态。处于量子纠缠的两个粒子，无论分离多远，它们之间都存在一种神秘的关联，只要一个粒子的状态发生变化，就能立即使另一个粒子的状态发生相应变化。也就是说，我们可以通过测量其中一个粒子的状态来得知另一个的信息。

实际上，无论是量子密钥分发，还是量子隐形传态，都离不开一个需要经典通信的“经典信道”。对于量子密钥分发来说，收发双方需要通过经典信道比对测量方式，从随机的测量方式中挑选出一样的那部分，只有这部分的量子测量出的结果才能作为无条件安全的量子密钥使用。

目前，随着量子通信的发展与进步，保密措施变得越来越复杂、越来越可靠。人类也在致力于将量子保密通信向更远距离和更大规模的广域网络发展。

文章来源：《计算机安全》 网址: http://www.jsjaqzz.cn/zonghexinwen/2022/0924/609.html