量子密鑰分發(fā)應用取得進(jìn)展

　　在本屆信息通信展上，量子通信無(wú)疑是秒殺無(wú)數觀(guān)眾眼球的尖端科技。在中國電信的展臺上，觀(guān)眾能夠看到基于量子保密通信的應用。中國信息通信研究院高級工程師趙文玉觀(guān)展之后表示，國家持續的專(zhuān)項投入和政策扶持為量子通信的發(fā)展提供了強勁動(dòng)力，目前量子通信研究迎來(lái)了好時(shí)機，我國基于QKD(量子密鑰分發(fā))的量子通信產(chǎn)業(yè)化也取得了一定進(jìn)展，不過(guò)挑戰和困難依然存在。

　　趙文玉說(shuō)，雖然我國量子通信的研究和試驗應用起步稍晚，但是發(fā)展卻非常迅速，尤其是我國成功發(fā)射了全球首顆量子衛星，為我國未來(lái)在廣域開(kāi)展量子通信研究及試驗應用等奠定了堅實(shí)基礎。目前，在量子通信領(lǐng)域，量子密鑰分發(fā)技術(shù)正在形成一些具體的應用，國內已經(jīng)部署了一些試驗網(wǎng)和試用網(wǎng)，主要針對金融、政務(wù)等對安全有高需求的行業(yè)。

　　雖然應用正在落地，但是量子密鑰分發(fā)技術(shù)仍需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。趙文玉表示，目前國內應用的量子密鑰分發(fā)技術(shù)存三大不足。一是傳輸的距離比較短。二是量子密鑰生成的碼率比較低。三是在長(cháng)距離的傳輸必須部署中繼?，F在一般采用可信中繼，即假設中繼節點(diǎn)是可信的，在中繼節點(diǎn)密鑰要進(jìn)行交換，這在某種程度上會(huì )引入新的安全風(fēng)險，降低量子密鑰分發(fā)的安全性。

　　趙文玉表示，基于量子密鑰分發(fā)的量子通信技術(shù)要進(jìn)一步應用和推廣，需要克服四大挑戰：第一，初期市場(chǎng)規模和用戶(hù)群體有限。QKD系統前期投入和改造要求較高，主要面向的是有高安全性要求的高端用戶(hù)，開(kāi)發(fā)需求和盈利能力是重大挑戰。在產(chǎn)業(yè)化初期，由于目標市場(chǎng)和用戶(hù)群體有限并且分散，給市場(chǎng)推廣、檢測認證和售后服務(wù)帶來(lái)較高的門(mén)檻和投入要求。

　　第二，產(chǎn)業(yè)化供應鏈的建立尚需時(shí)日。QKD系統采用的單光子源和光子探測器等核心器件與傳統光學(xué)器件要求完全不同，其性能參數、生產(chǎn)水平和供貨能力等問(wèn)題都會(huì )對產(chǎn)業(yè)發(fā)展和推廣產(chǎn)生影響，新產(chǎn)業(yè)鏈的培育也需要較長(cháng)的時(shí)間。

　　第三，測試技術(shù)與標準規范研發(fā)滯后。對于高新技術(shù)而言，測試認證和標準化是商業(yè)化推廣的必需條件，新型測試認證技術(shù)的開(kāi)發(fā)往往非常復雜、昂貴且耗時(shí)，需要計量和標準化組織的協(xié)調合作。目前測試技術(shù)和標準化研究已經(jīng)成為量子通信應用的一大瓶頸。

　　第四，系統應用需要基礎設施資源的支持。因為目前難以實(shí)現QKD系統的量子態(tài)弱信號和傳統強光信號的無(wú)干擾或弱干擾混傳，所以現階段大規模量子通信組網(wǎng)需要額外的光纖資源進(jìn)行支持，這無(wú)疑會(huì )給量子通信系統的應用帶來(lái)限制。此外，量子通信無(wú)法共享傳統光通信設備等基礎設施，需要進(jìn)行全新部署，早期會(huì )產(chǎn)生大量軟硬件升級的高投入需要。

　　對于我國量子通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，趙文玉提出了三點(diǎn)建議。他表示，首先是加大政策支持和專(zhuān)項投入，通過(guò)科學(xué)研究基金、重大科技專(zhuān)項和試點(diǎn)應用工程等多種形式，從長(cháng)期戰略高度推動(dòng)量子通信基礎科研、技術(shù)攻關(guān)、設備研制和產(chǎn)業(yè)應用等工作。其次是結合信息安全需求，穩步推進(jìn)戰略布局與產(chǎn)業(yè)應用，制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，適當鼓勵和引導業(yè)務(wù)運營(yíng)商及設備商的參與。最后，協(xié)調產(chǎn)學(xué)研合作，加強測評技術(shù)的研究與標準規范的制定，結合我國信息安全保障的緊迫要求，加強通信、密碼和安全等領(lǐng)域研究機構和標準化組織的溝通協(xié)調，推動(dòng)量子通信整體架構、性能指標、安全技術(shù)要求及測試評價(jià)方法等方面的標準化研究。