飛象網(wǎng)訊（六月/文）量子通信作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是近年來(lái)很熱門(mén)的一個(gè)詞匯。目前量子通信實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要是量子保密通信技術(shù)，該技術(shù)有著獨(dú)步于傳統(tǒng)保密通信技術(shù)的安全特性，成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。
中國(guó)信通院緊跟信息通信新技術(shù)發(fā)展，在量子保密通信領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究。在2018中國(guó)國(guó)際信息通信展（以下簡(jiǎn)稱PT展）上，中國(guó)信通院也重點(diǎn)展出了在量子保密通信系統(tǒng)檢測(cè)方面的能力與成果，同時(shí)還包含部分產(chǎn)業(yè)研究成果與標(biāo)準(zhǔn)化的工作。
那么，究竟目前量子保密通信產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何？信通院在這方面做了哪些具體工作？目前我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還面臨哪些問(wèn)題？在PT展期間，中國(guó)信息通信研究院工程師韓超在接受飛象網(wǎng)記者采訪時(shí)進(jìn)行了詳細(xì)的解讀。
中國(guó)信息通信研究院工程師 韓超
我國(guó)量子保密通信已達(dá)世界先進(jìn)水平
“量子通信目前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要是量子保密通信技術(shù)，我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但在政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共同努力下，目前已達(dá)到世界先進(jìn)水平。” 韓超對(duì)記者講到。
具體而言，在技術(shù)研究方面，在潘建偉院士團(tuán)隊(duì)、郭光燦院士團(tuán)隊(duì)為代表的眾多學(xué)者的努力下，我國(guó)量子保密通信的理論和應(yīng)用水平實(shí)現(xiàn)了從落后到領(lǐng)先的跨越式發(fā)展，目前處于世界技術(shù)研究和應(yīng)用的前沿陣地；核心設(shè)備方面，以國(guó)盾量子、問(wèn)天量子為代表的企業(yè)自主研發(fā)和生產(chǎn)了量子密鑰分配終端設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于量子保密通信網(wǎng)絡(luò)中；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，我國(guó)目前實(shí)現(xiàn)了多區(qū)域、多層級(jí)、大跨距的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋。發(fā)改委印發(fā)的《國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于組織實(shí)施2018年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的通知》將“國(guó)家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一期工程”列為支持重點(diǎn)。通過(guò)墨子號(hào)衛(wèi)星試驗(yàn)，我國(guó)已具備實(shí)現(xiàn)量子保密通信廣域網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)。
韓超進(jìn)一步表示：“另外，傳統(tǒng)通信行業(yè)的企業(yè)也紛紛參與到量子保密通信發(fā)展中來(lái)，像三大運(yùn)營(yíng)商、華為、中興，以及中通建，大唐電信，神州數(shù)碼，亨通光電等都在積極進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)品研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)集成、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面的工作。量子保密通信與傳統(tǒng)通信的融合是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。”
信通院中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)強(qiáng)大的量子保密通信檢測(cè)能力
量子保密通信可實(shí)現(xiàn)理論上無(wú)條件安全的信息通信，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于器件的非理想性以及環(huán)境影響等因素，其實(shí)際安全性和穩(wěn)定性會(huì)受到影響。因而須對(duì)量子保密通信系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以保障通信過(guò)程的安全性和可靠性。
據(jù)介紹，針對(duì)量子保密通信的特點(diǎn)，信通院在與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)緊密溝通合作，結(jié)合已有檢測(cè)能力的基礎(chǔ)，目前已建立了針對(duì)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)、量子密鑰管理系統(tǒng)和量子加密應(yīng)用系統(tǒng)等較為全面的檢測(cè)能力。
“量子密鑰分配設(shè)備和系統(tǒng)方面，中國(guó)信通院泰爾實(shí)驗(yàn)室可對(duì)單光子特性、攻防特性、穩(wěn)定性以及電磁兼容性、系統(tǒng)成碼特性等進(jìn)行多方面的檢測(cè)” 韓超講到：“在這些檢測(cè)當(dāng)中，安全密鑰的隨機(jī)性，以及系統(tǒng)對(duì)特洛伊木馬攻擊、強(qiáng)光攻擊、分光攻擊等攻擊行為的防護(hù)功能都是保證系統(tǒng)通信安全的關(guān)鍵；系統(tǒng)在線路干擾下的穩(wěn)定性則是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)；這幾個(gè)方面的檢測(cè)需要重點(diǎn)關(guān)注。”
在談及開(kāi)展量子保密通信設(shè)備監(jiān)測(cè)工作時(shí)面臨的難點(diǎn)時(shí)，韓超坦言：“與傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)不同，量子保密通信采用單光子級(jí)別的光脈沖信號(hào)來(lái)傳輸密鑰信息。由于單光子信號(hào)的功率極低，大約在10的負(fù)8次方mW級(jí)別，傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)試儀器無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)�！�
本次信通院展示的量子光信號(hào)平均光子數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)單光子脈沖信號(hào)的檢測(cè)而搭建的。該系統(tǒng)所進(jìn)行的平均光子數(shù)檢測(cè)，主要用于檢驗(yàn)量子保密通信系統(tǒng)中單光子脈沖平均光子數(shù)的理論設(shè)定值與實(shí)際之間的差異，如果二者相差較大，則有可能會(huì)給系統(tǒng)的安全性帶來(lái)漏洞。本次展示的量子光信號(hào)平均光子數(shù)測(cè)試系統(tǒng)可以讀取量子光信號(hào)的平均光功率，計(jì)算得到每秒和每脈沖的平均單光子數(shù)。
攜手合作伙伴全面推動(dòng)保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展
中國(guó)信息通信研究院除了建設(shè)較為全面的量子保密通信系統(tǒng)檢測(cè)能力，可提供多方面、多維度的檢測(cè)服務(wù)外，還公開(kāi)發(fā)表了《量子通信技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展》等專(zhuān)題報(bào)告。中國(guó)信息通信研究院將從產(chǎn)業(yè)研判、標(biāo)準(zhǔn)化研究與檢測(cè)服務(wù)等三大方面推動(dòng)量子保密通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。韓超表示：“作為國(guó)內(nèi)權(quán)威的第三方檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室將致力于建設(shè)全面的量子保密通信系統(tǒng)與設(shè)備的檢測(cè)能力，為客戶提供多維度、一站式的檢測(cè)解決方案�！�
當(dāng)然，我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨一些問(wèn)題。一方面，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和有效的測(cè)評(píng)體系。但隨著產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，這兩個(gè)體系會(huì)逐步建立，最終對(duì)產(chǎn)業(yè)起到促進(jìn)作用。
另一方面，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化對(duì)于量子保密通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，而國(guó)內(nèi)量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈中的核心器件，如高性能的單光子探測(cè)器、脈沖激光器等，目前還較依賴于進(jìn)口，成本、器件穩(wěn)定性、安全性等方面都得不到保障，受制于人。
最后韓超講到：“目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始自主研發(fā)量子保密通信關(guān)鍵核心器件，拓展上游核心器件的研究和生產(chǎn)，相信在大家共同的努力下，量子保密通信產(chǎn)業(yè)一定會(huì)取得更好的發(fā)展�！�
