量子通信实用化：墨子号卫星圆满完成全球关键一步

“墨子号”卫星于2016年8月16日成功发射，运行一年来圆满完成星地高速量子秘钥分发、量子纠缠分发和地星量子隐形传态实验三大预先设定的全部科学目标，成为量子通信通向实用化的“关键一步”。

▲ 2017年6月发布的美国《科学》杂志封面上，“墨子号”从星空向地面发出两道光，宛如两条长腿跨出一大步，也象征量子通信向实用迈近一大步。杂志刊发了中国科学技术大学教授、量子卫星项目首席科学家潘建伟等人的论文。（新华社记者　金立旺摄）

量子卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟表示，这一重要成果为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了可靠的技术基础。以星地量子秘钥分发为基础，将卫星作为可信中继，可以实现地球上任意两点的秘钥共享，将量子秘钥分发范围扩展到覆盖全球。此外，将量子通信地面站与城际光纤量子保密通信网（如合肥量子通信网、济南量子通信网、京沪干线）互联，可以构建覆盖全球的天地一体化保密通信网络。

与经典通信不同，量子秘钥分发通过量子态的传输，在遥远两地的用户共享无条件安全的秘钥，利用该秘钥对信息进行“一次一密”的严格加密，这是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式。(www.xing528.com)

早在20世纪90年代，美国政府就开始把量子信息列为“保持国家竞争力”计划的重点支持项目。美国国家标准语技术研究所（NIST）则将量子信息作为三个重点研究方向之一，之后包括政府研究机构、大学研究所和企业研发部门都开始了对量子通信的大范围研究。2016年4月，欧盟委员会宣布计划启动10亿欧元的量子技术旗舰项目，目标是在欧洲范围内实现量子技术产业化。在亚洲，日本邮政省在2000年就将量子通信列为一项国家级高技术开发项目，并且制定长达10年的中长期研究计划，目前日本已经形成了“产官学”联合攻关方式来推进量子通信的研究与应用。

中国量子通信走在世界前列，中国率先建立了多个城际量子干线网，并发射全球第一颗量子科学试验卫星“墨子号”，首次实现卫星和地面间量子通信。中国的宏伟目标是到2030年在全球率先建立量子通信网络。目前，量子通信正逐步从实验阶段过渡到应用阶段。在技术上，我国的量子通信技术已经完全能够适用商用要求，通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可信性。