科大国盾与国科量子：这对黄金CP有着更大的量子通信梦想

2017-09-26 08:53

9月26日消息，近年来，随着单量子态调控和原子激光冷却等技术的突破和发展，人类对于微观世界的认识和操控能力进一步提升，量子技术和信息科学相融合的量子科技革命第二次浪潮即将来临。

在量子通信技术的众多参与者中，有一对系出名门的同门师兄弟是不得不提的，那就是此领域奋战8年的“老兵”--科大国盾量子技术股份有限公司（以下简称“科大国盾”），以及新晋运营企业国科量子通信网络有限公司（以下简称“国科量子”）。

作为量子通信产业化的早期探索者，科大国盾总裁赵勇在接受C114采访时表示，科大国盾发源于中国科学技术大学，是中国第一家从事量子信息技术产业化的创新型企业，拥有中国最多的量子通信领域技术专利，目前已成长为中国最大的量子通信设备制造商和量子信息系统服务提供商。

国科量子则是家年轻公司，国科量子副总裁王健全表示，国科量子是按照中国科学院“率先行动”计划的部署，由国科控股联合中国科学技术大学共同发起成立的创新型企业，聚焦量子保密通信网络设施的规划、建设、推广和维护，目标是成为国际领先的量子通信综合服务提供商。

从前瞻技术研发到标准制定，再到产业化与商业运营，科大国盾和国科量子的这对“黄金组合”都有所涉猎。但在赵勇看来，仅仅靠自身的力量还是远远不够的，“量子通信的应用前景非常广阔，我们更多的要从国家战略和产业发展的角度来看，培育壮大量子通信产业生态，让‘朋友圈’越来越大。”

信息安全：真正的刚需

信息安全与我们的生活休戚相关，保障信息安全的主要方式是对敏感信息进行加密，但是现有的安全加密体系真的安全吗？

传统的加密方式一般划分为对称加密和非对称加密两类。对称加密有较好的加密效率和安全性，但核心问题是传统对称加密方法没有安全的分发对称密钥的手段。而非对称加密的安全性则源于诸如“大数分解质因数”等复杂数学问题。一方面，数学问题有可能被数学方法所破解，而且加密芯片中有可能被植入后门；另一方面，量子计算机的迅猛发展也会对传统非对称密码体系造成强大冲击。

面对量子计算机对信息安全的挑战，人们目光集中于量子通信技术的一项应用——量子保密通信，量子保密通信能够抵御量子计算机带来的威胁，将成为下一代信息系统必须满足的安全要求。

赵勇表示，基于量子密钥分发的量子通信，一般以光的最小能量单元单光子作为信息传输介质。量子不可分割、未知量子态不可精确复制、海森堡测不准原理等量子力学基本原理，保证了量子密钥分发过程的理论安全；同时，量子密钥在网络中实时分发，可以根据用户需要随时更新密钥，甚至达到一次一密的无条件安全加密等级，大大提高通信的安全等级。

应用驱动：我国已走在全球前列

世界各国对量子保密通信网络的建设非常重视：2003年美国DARPA主导建立了世界首个量子密钥分发网络。此后，国际上相继建成了瑞士量子、东京QKD和维也纳SECOQC等多个量子通信实验网络。

我国的量子保密通信网络建设和试点应用起步稍晚但发展迅速。2017年8月30日，国家量子保密通信“京沪干线”项目通过总技术验收，干线全长2000余公里，连接北京、济南、合肥、上海等城市的量子城域网，完成了金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统、金融机构数据采集系统等应用示范。

2016年8月16日，国际上首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，2017年8月初，“墨子号”量子科学实验卫星提前并圆满实现全部三大既定科学目标，标志着我国率先掌握星地一体广域量子通信网络技术。

王健全指出，京沪干线北京接入点实现与“墨子号”量子科学实验卫星兴隆地面站的连接，形成星地一体的广域量子通信网络雏形。量子卫星、量子骨干网络、量子城域网络的建设已经初具规模，金融、电力、政务、国防等行业用户，将量子保密通信应用到相关业务中，实现高等级的量子安全。

赵勇认为，我国量子通信产业之所以能够后发先至，走到世界前列，离不开应用端的强力驱动。“国外很多用户对于‘吃螃蟹’都非常谨慎，但国内在创新驱动国家战略的指引下，用户都非常踊跃。‘京沪干线’已经得到了包括金融、互联网、政府等很多用户的支持。”

夯实基础：设备、终端、网络、标准同步推进

赵勇认为，量子通信虽然在现网中得到了应用，但依然有点“阳春白雪”，以B2B的商业模式为主，而且用户都是一些高大上的应用主体。产业生态要想进一步走向成熟，就必须要拓展量子安全用户。但如何使千家万户，特别是移动终端获取量子密钥，是量子通信产业亟待解决的问题和痛点。

科大国盾、国科量子汲取多年探索的经验，以量子密钥资源移动化使用的思路，开发了QSS-ME量子安全服务移动引擎，将量子密钥的移动分发转化为更加实际的密钥资源的移动使用，从而将量子密钥资源的应用方式实现了大跨度的转变，解决了从量子密钥分发固定网络到移动终端的“最后一公里”问题，激活了量子通信产业的应用前景，是从“有线”迈向“无线”和“无限”的重要一步。

在终端层面，科大国盾将发布“量子安全U盾”和“量子安全TF卡”，可以实现移动终端用户与应用系统之间的身份认证以及保密传输，为各种应用领域提供身份认证与安全通信保障。

在网络层面，我国目前已经建成了连接北京、上海，贯穿济南、合肥等地长达2000多公里的量子保密通信骨干线路--“京沪干线”，实现多地城域网络的接入，并且得到了成功应用；同时，为了克服当前阶段长距离广域传输的瓶颈，2016年8月，中国成功发射全球首颗量子通信科学实验卫星“墨子号”。

王健全在接受C114采访时指出，国科量子的目标是建设星地一体广域量子保密通信骨干网络，后续规划建设的广域量子保密通信骨干网络覆盖范围将逐渐从京津冀、长江经济带扩展至全国，覆盖省会、直辖市及计划单列市等大中型城市，并延展至海外区域，服务“一带一路”等国家战略及驻外机构保密通信需求。

在量子通信产业生态塑造中，标准可谓是先决性条件。据赵勇介绍，2015年年底，由中科院牵头，联合中科大、科大国盾和阿里巴巴等单位，成立了中国量子通信产业联盟；在今年6月份，CCSA正式成立了量子通信与信息技术特设任务组，下设量子通信工作组和量子信息处理两个工作组，包含36家会员单位。特设任务组目前已经立项并开展两项国家标准、一项行业标准和三项研究课题的研究工作，后续将有力支撑中国量子通信技术及产业应用的健康发展。

繁荣生态：众人拾柴火焰高

独行快，众行远。作为量子通信领域的先驱和开拓者，赵勇认为，技术并不是制约产业前行的唯一因素，更重要的是产业生态。“科大国盾的确是具备一定的先发优势，但我们更希望有更多的玩家加入进来同场竞技，我们不害怕竞争，反而希望竞争能更加激烈，这也会鞭策我们前行。”

与科大国盾不同，国科量子则更加偏向于网络的规划建设运营，这可能天然的具备一些技术壁垒。但在王健全看来，国科量子的最终目标不仅仅是服务于几个行业用户，而是希望能够和产业链携手，把量子通信的能力平台化，开放化，以API和SDK的形式提供给开发者和行业用户，打造一个“量子通信+”的生态。

“量子通信并不是取代现有的通信网络，而是建立在现有通信网络基础之上，是一种能力的增强，我们希望能够有更多的有识之士和企业涉足产业当中，在新兴企业、网络安全企业、ICT集成企业等等之间形成有效的产业互动和有活力的合作模式。”王健全说。

在即将召开的PT展上，科大国盾与国科量子就将携手举办“中国量子通信网络与应用高峰论坛暨Q-NET新品发布会”，并将发布《量子通信应用与产品创新白皮书》，吸引业界同仁更多关注量子通信产业发展；通过介绍量子通信标准工作进展，加速量子通信产业化进程；通过发布“Q-NET”系列量子通信网络应用产品，拓展量子通信网络及应用，吸引产业链各环节合作伙伴共同参与打造量子通信产业生态圈。