量子通信产业化的障碍不全是技术问题

摘要

无论是量子通信的累累硕果还是量子计算的节节突破,近年发展迅猛的量子信息应用可谓世界科技界的“当红炸子鸡”。作为对抗量子计算超强“攻击”能力的“盾”,量子通信由于能保证信息传输的绝对安全性,成为近几年……

无论是量子通信的累累硕果还是量子计算的节节突破,近年发展迅猛的量子信息应用可谓世界科技界的“当红炸子鸡”。作为对抗量子计算超强“攻击”能力的“盾”,量子通信由于能保证信息传输的绝对安全性,成为近几年国际科研竞争的焦点领域之一。

 

我国作为在量子通信行业处于领先水平的国家之一,近年来在量子通信领域的研究和应用方面取得了一系列重要进展,量子通信已经成为国家又一张响亮的世界名片。

 

“硬科技可以改变世界,量子通信领域,是中国为数不多的黑科技领先领域,是新时代的国家名片”,这是主流媒体对我国量子通信发展成就的定调。

 

但同时,量子通信也是一个备受争议的领域。由于高科技的神秘面纱和资本的狂热追逐,不少人会提出疑问,量子通信的应用到底发展到了什么程度,它究竟能给人们创造什么价值?

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对此,中国科学技术大学量子物理专业博士、浙江九州量子信息技术股份有限公司(以下简称“九州量子”)副总裁赵义博对记者表示,对量子通信理解的争议,主要起因是名称有歧义和产业化应用模糊不清。

 

作为中国首批对量子通信产业化进行探索的科学家,赵义博已经在这一领域深耕了十余年。用同行的话说,他以前在做这件事,现在在做这件事,未来还将做这件事,一辈子就做了量子通信产业化这件事,体现了当下流行的“匠人”精神。

 

赵义博博士师从中国量子信息奠基人郭光灿院士,在量子密码安全性方面做出突出贡献,拥有的专利数量全国领先,是中国最早从事量子技术产业化的人,一直致力于推动量子通信产业化的发展。

 

他认为,在经过一段时间的探索之后,只有形成让用户需要用、用得起并能保安全的产品,量子通信才能真正实现全面落地,发挥更大的价值。

 

科普定义不严谨是量子通信争议的主因之一

 

量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通讯方式,包括量子密钥分配和量子隐形传态。

 

量子通信是一件关乎信息安全的大事。尤其是量子计算技术成熟后,将会对现有的密码技术带来很大冲击,意味着当前的网络信息系统可能不再安全。但量子通信提供了一种完全保密的通信技术方案,理论上能够对抗任何攻击,包括量子计算的攻击。

 

量子计算是矛,量子通信是盾。目前量子计算技术还不成熟,量子通信技术的发展是走在前面的,量子密钥分配是目前唯一已经被证明能够对抗量子计算机超强计算能力的密钥体系。发展量子通信,其实就是先把盾做好了,来抵抗未来量子计算的矛。

 

但近些年来,随着量子信息的快速发展,以及媒体的大力渲染,量子物理成了一个被神化的领域,这也让一些技术成熟分支领域在应用方面遭到了误解。量子通信就是其中一项。

 

赵义博解释,现在用于应用的量子通信,本质上是量子密码,也叫量子密钥分配或者量子保密通信,只是用来传递密钥,对信息进行加密。量子隐形传态技术则比较神秘,类似于科幻小说中的“星际旅行”,能将甲地的某一粒子的未知量子态,瞬间转移给乙地的另一个粒子。但量子隐形传态只是实验室技术,近些年根本不可能被商用。

 

也就是说,目前大家谈的量子通信只是量子密钥分配而已,而不是能颠覆传统通信的“神奇”技术。

 

“对量子通信冠以‘通信’的头衔,就扩大化了其价值”,赵义博表示,因为量子通信产业化过程中科普不够严谨,媒体报道中出现了很多夸大和误导性描述,以至于现在大家看名称和网上的科普搞不清用途,对孰是孰非缺乏判断力,这也是产生“骗局论”最主要的原因之一。

 

同时,赵义博强调,量子通信的产业化结果模糊也是“骗局论”产生的另一个原因,国家持续支持,上马了很多项目,但没产生非常直接和明显的效益,安全性保障永远属于幕后,说不清,道不明,“骗局论”自然很难被反驳。

 

我国量子通信产业化目前还处于非常初级的阶段,市场化机制未形成,量子通信的发展还是靠国家政策推动,市场竞争不充分,尚未开发出一款真正的产品,让人们真实看到量子有什么用,能用在什么地方。

 

赵义博认为,技术不是目的,是手段,只有形成产品才能真正实现量子通信技术的价值。

 

在全球信息安全越来愈严峻的大背景下,量子通信产业被广泛关注。作为与传统通信相结合的一种高效安全通信方式,量子通信不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信,还可以涉及金融、政务等行业甚至企业和家庭的信息安全保障。

 

近年来,量子通信已经逐步从理论走向实验,并向实用化方向发展。“量子通信产业化经过一段时间的探索,我认为要实现更大规模产业化的时候已经来了”,在量子通信领域深耕了数十年的赵义博呼吁,希望国家政策鼓励更多的企业,鼓励各种性质的企业参与竞争,做大做强做完善量子通信这个市场。

 

他认为,民营企业参与产业化,有四个重要价值,第一,切实有效地补充国家投入,减轻国家在量子通信领域的投资负担;第二,民营企业介入,由于民营企业自身倒逼的模式,可以加速真正的产品推出,加速产业化形成,快速寻找量子通信真正有效的市场;第三,优化行业竞争,例如九州量子对量子通信稳定性、实用性、成本等方面都做了优化,降低了使用成本,提高了使用便利性,如果投入使用将大幅降低建网成本;第四,民营企业的参与,可以让项目建设各环节更加透明,有效地促进行业的透明化发展,从而更好地提升量子设备的安全性,使市场和行业更加规范地发展。

 

复合型团队探索,加速量子通信产业化进程

记者了解到,实现量子通信行业市场化,是业内人的共识,他们认为,民营企业的市场化模式,才是量子通信走向应用的更好途径。

 

出于市场化方面的考虑,赵义博选择加入九州量子。“市场化是很多层面的事情,第一是指我们要开发出面向市场的产品,第二是企业的内部机制也要市场化,真正吸引到一批高水平的人才,形成一个非常积极高效的协作模式。”

 

作为一家市场化企业,九州量子在人才和设备方面投入巨资,着力于推动量子通信产业化的发展。值得一提的是,公司投入上千万建设生产线,生产量子密码设备,产能足够全球所需。

 

目前,九州量子已形成了一个复合型的团队,聚集了来自量子信息行业、传统光通信行业、通信运营建设、终端产品开发等各方面的人才,能更好地实现产业化。另一方面,这个团队的素质非常高,整个研发团队近200人,均来自985和211高校,很多人毕业于中科大、清华、牛津等名牌大学,其中博士将近20人。

 

据悉,目前九州量子的研发团队主要分为四大块:第一部分主要是量子核心技术团队,开展量子通信核心技术攻关,开发关键量子器件、产品,主要是由牛津大学博士黄蕾蕾领衔;第二部门量子密码设备团队,主要负责量子通信核心整套设备的研发,由中科大博士宋萧天负责;第三部分是量子应用团队,将量子技术嫁接和应用到各种领域,由中科大博士朱斌负责;第四部分为安全性测评和攻击团队,是由北京邮电大学的一位博士负责,他同时还有另外一个身份,是中国最顶级的黑客。

 

这四个板块分工协作、各有所长。黄蕾蕾和宋萧天是量子物理领域最具活力和创造力的年轻博士,都师出名门,并曾主导或参与过达到国际最顶级水平的科研项目,敢挑重担,无所畏惧,时时将自己的工作对标全球最领先水平,开发出的产品在多个指标上国际领先;朱斌团队思维活跃、市场经验丰富,主要成员均有大企业从业经历,具有顶级产品设计大师的潜力,善于挖掘客户所需,带领团队设计和开发出相应产品;信息安全团队拥有超强的“黑客”攻击能力,为九州量子产品做最后把关,确保无人能破。

 

量子通信技术研发方面,核心难点有三个:第一为安全性,一定要本着负责任的态度尽最大可能减少安全性漏洞;第二是稳定性,主要指设备自身鲁棒性、抗信道干扰的能力和设备寿命;第三为成本,使用成本不能过高。九州量子通过研发团队的建立,顺利解决了这三个难点。

 

“九州量子采用高效合理的管理机制,确保每个人都能积极高效地发挥个人潜能,充分挖掘一帮高智商团队的智力资源,让每个人愉快地工作、充实地生活、自豪地展示个人才华和能力”,赵义博总结,经过了将近一年的努力,团队已经硕果累累。

 

同时,在机制上,九州量子非常注重和鼓励团队的产品化创新,通过一系列产品设计,把量子通信技术和应用真正结合起来。

 

围绕量子安全形成产品,服务多层次用户

赵义博反复强调,现在量子通信产业化还处于初步阶段,关键点就是让量子技术变成产品,有市场化用途。

 

九州的整个布局是围绕量子安全,坚持技术为手段、产品为目的的导向,在服务国家的同时也服务普通大众,开发出用得上、用得起、用的好、保安全的产品。

 

具体来说就是,考虑清楚市场在哪,为什么客户会选择量子通信,目前的安全手法有哪些不足,在设备很昂贵的情况下,采用什么模式能让大家用得起,如何使量子技术能融入整个信息安全行业并提供服务。

 

“我们主要围绕量子安全来形成产品,团队的整个架构也是围绕量子安全来打造的,从底层的密码传输设备一直到上层的企业和家庭产品,都必须保证安全”,赵义博表示,为了形成用户需要并用得起的,同时又能保证安全的产品,九州量子投入很多,在量子通信的技术应用上和量子设备上都取得了创新成果。

 

在核心设备上已经设计出自主方案并开发出了全球最稳定的量子密码端机设备,GHz单光子探测器和量子随机数源在个别指标上已经国际领先,这些核心产品即将发布。

 

在量子通信的技术应用方面,九州量子也围绕行业、企业和家庭等环境开发出了系列产品,包括量子安全数据存储、安全邮箱、量子安全网关、量子安全门锁等产品,这些产品不久后也将全面推出。

 

在产品架构方面,赵义博称,还有更漂亮的计划,以后会陆续推出的。

 

另外,所有的这些产品都必须在安全性上做足功课,“量子通信的安全性只停留在理论,不是说做出量子密码设备就能保障安全,要经过全方位的测评和攻击之后,才能以较大概率保障安全。”

 

九州量子这些创新性成果和公司研发团队的努力密切相关,赵义博希望,九州量子能成为这些人才发挥价值的平台,“截止目前,包括中科大和清华在内的几个高校已经培养了大量的量子技术人才,年轻有为,很多人在博士毕业时已经发表了多篇国际一区文章,他们都需要平台发挥自己的才智。但对于这些人才来说,其实好的平台并不多,甚至很多人毕业后不得不放弃量子技术改从其它行业,非常可惜。我希望至少九州量子往后能够吸纳他们,为他们提供平台,让他们能为国家的量子通信产业继续发挥价值。”

 

量子通信产业化是一件利国利民的大事。赵义博希望,国家政策能支持能够鼓励更多企业从事量子信息产业、参与国家项目。


来源:中华工商网

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