[据新华网11月24日报道]
日本总务省量子信息通信研究推进会日前举行会议,提出了以新一代量子信息通信技术为对象的长期研究战略,计划在2020年至2030年间,建成绝对安全保密的高速量子信息通信网,以实现通信技术质的飞跃。
日本专家认为,今后信息技术的研究课题是利用量子技术进行加密,来建成能高速通信的通信网。欧美国家利用量子加密进行通信的技术已进入实际运用阶段,但通信距离一般只有几十公里。日本计划在5年内实现在100公里左右的中距离通信中,使用量子加密技术,到2007年将构筑起量子信息技术高速通信实验系统,在2020年至2030年间建成利用量子加密技术的安全高速的量子信息通信网。
为了实现这一目标,日本专家建议设置开放实验室,以供不同领域的专家交流之用。负责起草长期研究战略报告的东京大学教授今井秀树在记者招待会上说,量子通信技术20年后将成为信息社会的支柱,欧美国家正在加大研究力度,日本也应该切实抓紧研究。

除了我国在紧锣密鼓地部署量子通信,寻求国际领先地位外,其他国家和地区也在积极推进量子信息科学的研究。

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美国

中国网新闻8月17日讯北京时间16日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
中国的量子卫星项目受到了全球科学界和信息安全界的密切关注。外国科学家表示,量子卫星的成功发射,让中国很有可能赢得在该领域的国际竞赛。
建立最安全保密的量子通信
量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一,600多公斤重的量子卫星带有四个有效载荷:量子密钥通信机、量子纠缠源、量子纠缠发射机、量子实验控制与处理机,它将在距离地面500公里高的太阳同步轨道,大约90分钟绕地球一圈。卫星设计寿命为两年。
量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。
这种安全的量子通信在国防、军事、金融等领域应用前景广阔。专家预测,量子通信技术可能在20至30年后对人类社会发展产生难以估量的影响。
外媒:中国实现巨大科技突破
目前,国际上还没有一个国家将量子科学实验送入空间,量子卫星的研制没有任何经验可循。《华尔街日报》16日的报道称,中国在自然科学研究领域已经赶上甚至超越西方。
报道指出,在获得国家支持方面,从事这一领域研究的世界其他国家科学家很难有中国科学家这么幸运。在今年3月公布的中国五年经济规划中,推动量子技术发展被列为了战略重点。
身为量子物理学家的日内瓦大学教授尼古拉斯
基新说,在研制量子卫星方面一直存在着国际竞赛,中国在这场竞争中的胜算很大。他说,量子卫星的成功发射再次显示,中国拥有设立大型项目并成功完成的实力。
维也纳大学的Anton
Zeilinge表示,此次发射的这颗量子卫星会将中国以及量子力学领域推进到一个重大技术突破的边缘。他说,长远来看,量子通讯很有可能取代我们目前使用的通讯技术。
CS全球咨询公司的专家Tsuisunji在做客韩国SBS电视台“中国通”节目时表示,“墨子号”量子卫星的成功发射,将成为中国在通信技术商用化领域超越美国和德国的契机。她还说,到2019年中国有望完成量子卫星服务的推广和收费工作,至2023年有望在中国所有地区构建量子通信网络。同时,当量子卫星成功完成试验时,中国计划通过量子通信网让中国与欧洲连接,在2030年追加发射20个卫星,构建覆盖全世界的通信网络。
全球争夺量子信息技术制高点
除了中国在紧锣密鼓地部署量子通信,寻求国际领先地位外,美国、欧洲、日本以及世界其他国家和地区也在积极推进量子信息科学的研究。
今年3月,欧盟委员会发布《量子宣言》,计划于2018年启动10亿欧元的量子技术项目。其中在量子通信方面,规划5年内突破量子中继器核心技术,实现点对点安全量子通信。10年内实现远距离量子网络、量子信用卡应用等,目标融合量子通信与经典通信,“保卫欧洲互联网安全。”
美国更是将“量子跃迁”作为“6大科研前沿”之一,认为人类正站在下一代量子革命的门槛上,量子力学正在导致变革性技术,必须加大投入促进交叉性基础研究。目前,美国科技公司谷歌、IBM等已经在量子计算机领域有所投入。
日本政府则提出了以新一代量子通信技术为对象的长期研究战略,并计划在2020至2030年间建成绝对安全保密的高速量子通信网,从而实现通信技术应用上质的飞跃。日本国家信息通信技术研究院计划在2020年实现量子中继,到2040年建成极限容量、无条件安全的广域光纤与自由空间量子通信网络。
小科普:量子信息技术
百余年来,量子力学的许多理论不断得到实验结果支持,催生了原子弹、激光、核磁共振、全球卫星定位系统等重大发明,改变了整个世界,这个过程就是“第一次量子革命”。
爱因斯坦曾对量子力学表示怀疑。而对他提出的质疑开展的持续研究,助推了量子调控技术的发展,催生了以量子通信和量子计算为代表的量子信息技术,被认为是开启了“第二次量子革命”。
量子具有许多不同于宏观物理世界的奇妙特性,若能掌握这些特性,则有望实现对信息处理能力革命性的突破。因此,量子信息被认为是全球下一代通信和计算机技术的基础性和战略性研究。

美国对量子通信的理论和实验研究开始较早,是最先将量子技术列入国家战略、国防和安全研发计划的国家。20世纪末,美国政府便将量子信息列为“保持国家竞争力”计划的重点支持课题。2006年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室进一步完善了诱骗态方案,并实现了超过100公里的量子保密通信实验。2007年,美国科学家让两个独立原子实现了量子纠缠和远距离量子通信。2009年,美国国防高级研究计划局和洛斯阿拉莫斯国家实验室分别建成了两个多节点量子通信互联网络,并与空军合作进行了基于飞机平台的自由空间量子通信研究,建成城域量子通信演示网。同年,美国麻省理工学院科学家在冷原子中量子存储和波动研究领域有了新的突破,相关技术是设计量子信息网络的关键。美国航空航天局计划在其总部与喷气推进实验室之间建立一个直线距离600公里、光纤皮长1000公里左右的包含10个骨干节点的远距离光纤量子通信干线,并计划拓展到星地量子通信。

美国国家科学技术委员会在今年7月发布了《推进量子信息科学:国家的挑战与机遇》的报告。该委员会认为量子计算能有效推动化学、材料科学和粒子物理的发展,未来可能最终会颠覆众多科学领域,人工智能属其中之一。

美国政府随即在官网发文,督促学术界、工业界和政府尽快就量子信息科学议题进行交流,以保证量子信息研发的关键需求得到满足。目前,美国科技公司谷歌、IBM等已经在量子计算机领域有所投入。

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