量子保密通讯的产业化


最近听了潘建伟院士的一个报告,讲量子通讯技术产业的现状和规划。据他所说,今年底将发射科学实验卫星,设计通讯速率10k比特每秒。5年后发射两颗通讯卫星,设计速率10M比特每秒,开始组成卫星之间的网络。最终可能发射十多颗量子卫星组成星座,用于商用的全球量子商用通讯网络。 

此外,在地面上已经开始铺设北京到上海的量子保密通讯干线,用于金融数据的安全传输,新华社舆情分析,以及某些军事项目。对量子保密干线,企业的投入,国家将会补贴一半。在科学研究上,国家下一步对量子信息的投入应该是100亿级别。在产业工程上,需要阿里巴巴这样的大企业赶紧跟进才行。他们已经跟中兴、阿里巴巴等公司开始合作了,预计很快设立百亿级别的产业发展基金。

相关的技术成本,潘建伟也做了说明。在过去的五年,量子保密通讯的终端机,成本从100万降低到一二十万左右。降低了接近10倍。传输速率从10k每秒增长到1M每秒,提高了100倍以上。按照他的估算,在可预见的未来,这个终端设备还可能降低到1万元以下,所以进入家庭是完全有可能的。

未来,他们将研究类似手机基站一样的量子保密通讯基站,这样可以通过无线信号来实现量子保密通讯,不需要光纤接入。如果可以实现,那么这个技术完全可以加到手机里面去。整体的规划是在2030年,量子保密通讯网络在全球铺开,完全的走入千家万户。

看到潘建伟,我不禁想到钱学森。他们都在中科院工作,他所承担的量子通讯卫星和量子通讯干线工程项目也是规模庞大,与导弹卫星可以相比。他的水平和地位已经不亚于中年时的钱学森了。他超越钱学森的地方在于,量子通讯是全新的技术,没有蓝本可循。所谓钱学森之问,他就能回答了。

对于量子信息领域来说,有这样一个正在产业化,且深刻改变相关行业的分支是最好的。其他领域的研究能够得到稳定的资助,我希望在量子保密通讯产业化完成之后,其他的量子计算,全量子网络等能够成熟并开始实用化。

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从量子货币到量子密码


跟大家讲讲我最近读的有关量子保密通讯的历史。量子保密通讯,来源于一个量子货币的想法。这篇量子货币的论文Stephen Weisner1970年写好后,直到1983才发表。为何没有被埋没呢?因为其作者与Bennett是好朋友,他们时常讨论交流。Bennett也在圈内不断的给量子货币打广告。后来,Bennett在量子货币的启发下,提出了BB84协议,标志着量子通讯的诞生。所有重要的学术进展都是发源于小圈子的,他们只是觉得有意思,所以探索了一下。后来被更多人认为有价值,于是就留名了。但绝大部分探索,就止步于小圈子的探索。留不下来。我们不能说这些探索没有价值。因为,不试,不知道是否有金矿。

这篇回忆录说得很明确,量子密码BB84协议出来时,没人在意。只有作者觉得有意思。于是他们决定自己做一个实验验证。这个实验结果1990年发表在《科学美国人》上面,然后引起的大众的兴趣,最终让量子密码走出了小圈子。一个研究工作,如果作者自身都不在乎,不继续深入的做下去,那么很难有影响力。

读科学研究的历史,我最大的感触就在这里,一定要珍视自己的好想法,要不断的深入思考和研究自己觉得重要的想法。真正重要的研究,只能来自于独立的思考和长期的积累。学术研究就是探索未知,所以要自由发挥,要每个人都做得有所不同,不能扎堆做热点。那么就扎扎实实的做自己有兴趣的题目,深入做下去。最终能够留下名字的,大概1000人里面不会超过一个。但是剩下的999不是没有价值,他们的探索也是学术进步必须的。