量子通信是一種新型的通信技術,其利用量子的糾纏效應來進行信息的傳遞。相較于經典通信最大的優勢就是安全性上,因為量子通信安全性不依賴于算法的復雜度,它具有無條件安全性! 此外,能夠精確地傳輸量子信息,也是一種優勢,特別是在量子計算實用化之后。這時,作為計算的遠程輸入,使用量子疊加態將具有巨大的優勢。
量子通信主要的通信方式包括兩種(可按信道分類):直接通過量子態進行量子隱形傳送以及量子密碼通信(目前應用最成熟的方式)。
在量子通信產業化及相關應用技術方面,我國已經走在了世界的前面。舉例來說,2011年,“合肥城域量子通信試驗示范網”建成,該網絡包括 46 個節點,是當時世界上首個規模化量子通信網絡;2013 年,“濟南量子通信試驗網”建成,該網絡包括 56 個節點、90多個用戶,面向完全承載實際應用、量子網絡運維和優質的用戶體驗,是目前世界上最大的城域量子通信網絡;2015年12月11日,歐洲物理學會新聞網站“物理世界”公布了2015年度國際物理學領域的十項重大突破,中國科學院院士潘建偉和陸朝陽等完成的科研成果“多自由度量子隱形傳態”入選并名列榜首。
目前已經正式商用的“京滬干線”項目,是連接北京、濟南、合肥、上海等城域網絡且全長 2000 多公里的量子保密通信線路,成為全球首個也是距離最遠的廣域光纖量子保密通信骨干線路。可以說,中國在量子通信產業化方面,正在國際上擔當 “領跑者”的角色。
合肥2012年建成并商用的量子通信網絡,總投資7000萬元,使用光纖約1700 公里,通過 6 個接入交換和集控站,連接40 組“量子電話”用戶和 16 組“量子視頻”用戶。14 年建成的濟南量子通信試驗網,節點數達 50 個,包括三個集控站,總投資 1.22 億元。我們假設單個城域量子通訊網絡投資 1 億元,我國 361 個縣級市對應 361 億的投資,未來隨著單個城域網用戶增多,量子通信市場規模擴大,投資額將超過 1000 億以上。