中國開通全球首條量子通訊幹線黑客「飯碗」不保

「京滬幹線」：全球首個天地一體化廣域量子通訊網路雛形

9月29日下午，世界首條量子保密通訊幹線——「京滬幹線」正式開通，即結合「京滬幹線」與「墨子號」的天地鏈路，我國科學家成功實現了洲際量子保密通訊。據**報道，這標誌著我國在全球已構建出首個天地一體化廣域量子通訊網路雛形。

這次通話使用的量子金鑰，訊號是這樣「走」的：先通過「京滬幹線」北京控制中心與「墨子號」衛星興隆地面站的連線，打通天地一體化廣域量子通訊的鏈路，然後通過「墨子號」與奧地利地面站的衛星量子通訊，來到7000多公里以外的歐洲。

「京滬幹線」是一條連線北京、上海，貫穿濟南和合肥的量子通訊骨幹網路，全長2000餘公里，可滿足上萬名使用者的金鑰分發業務需求。通過這條線路，交通銀行、工商銀行、阿里巴巴集團也實現了京滬異地資料的量子加密傳輸等應用。

量子通訊是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通訊方式，可以有效解決資訊保安問題。據悉，未來將以「京滬幹線」為基礎，推動量子通訊在金融、政務、國防、電子資訊等領域的大規模應用，建立完整的量子通訊產業鏈和下一代國家主權資訊保安生態系統，最終構建基於量子通訊安全保障的量子網際網路。

據悉，中國和其他四個地方，新加坡，義大利，德國和俄羅斯之間進行類似的測試對話，已在計畫之列。

現場試驗：加密後的網購資訊將不可破解

網際網路時代，大資料、物聯網成為不可否認的趨勢，與此同時，網路安全問題一直也是懸在網際網路企業頭頂的「一把利劍」。就拿最普通的網購來說，雖然都經過加密，但這些資訊並非不可破解。

「京滬幹線」專案科學家現場演示了量子保密通訊的乙個實際應用——通過「京滬幹線」把銀行的一筆錢從上海轉賬到北京，來直觀解釋其中的原理：

首先，由於「不可分割」，竊聽者無法分割出半個量子進行測量；其次，測量必然會改變量子的狀態，竊聽者也不能擷取量子之後，去測量它的狀態，因為這樣竊聽行為會暴露；第三，未知的量子態無法被精確複製，竊聽者即使擷取了量子，也不能精準複製量子狀態來竊聽，得到的只能是「偽碼」。

「京滬幹線」專案工程總師陳宇翱表示，由於量子具有「不可分割」「測不准」「不可轉殖」等特性，量子保密通訊在原理上是絕對安全、不可破解的。

目前，這項技術並不侷限於實驗室裡。我國已經率先將量子通訊帶到了日常生活中，讓以量子金鑰通訊終端裝置、全通光交換、網路路由裝置為核心的量子資訊保安系統，為涉密資訊「保駕護航」。

此外，京滬幹線的建成和開通也將吸引和培育一批量子保密通訊領域的上下游企業，使量子保密通訊產業成為我國重要的戰略性新興產業。

知識延伸：從愛因斯坦的「幽靈」說起

量子通訊，是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。追溯量子通訊的起源，還得從愛因斯坦的「幽靈」——量子糾纏的實證說起。

量子糾纏是一種奇特的量子力學現象，通俗地說，兩個處於糾纏狀態的量子就像有「心靈感應」，無論相隔多遠都可瞬間互相影響，愛因斯坦稱之為「鬼魅般的遠距作用」。

依據建立在「不確定性原理」基礎上的「量子糾纏」，科學家們提出了「量子通訊」的設想，按照不確定性的原理，這種傳輸資訊的方式從根本上杜絕了被破譯的可能，即使資訊被擷取，其「不確定性」使得破譯者根本無從下手。

但要讓量子通訊實用化，需要實現量子糾纏的遠距離分發。量子糾纏分發，就是將一對有「感應」的量子分置於兩地。但量子地面傳輸無論通過光纖或大氣都有較大訊號損耗，此前國內外地面實驗傳輸距離一直停留在一百公里量級。解決這個問題的乙個有效辦法就是利用衛星向地面分發。

2023年8月16日1時40分，中國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」發射公升空。這將促使中國實現在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通訊，構建天地一體化的量子保密通訊與科學實驗體系。

對於量子時代的科研與應用，我國科學家有著清晰的路線圖：通過量子通訊研究，從初步實現遠端量子通訊網，到實現多橫多縱的全球量子通訊網路；通過量子計算研究，為大規模計算難題提供解決方案，實現大資料時代的資訊有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現新一代定位導航、雷射制導、水下定位、醫學檢測等。

中國開通全球首條量子通訊幹線 黑客「飯碗」不保