量子密鑰分發(fā)應(yīng)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(shù)觀眾眼球的尖端科技。在中國(guó)電信的展臺(tái)上，觀眾能夠看到基于量子保密通信的應(yīng)用。中國(guó)信息通信研究院高級(jí)工程師趙文玉觀展之后表示，國(guó)家持續(xù)的專項(xiàng)投入和政策扶持為量子通信的發(fā)展提供了強(qiáng)勁動(dòng)力，目前量子通信研究迎來(lái)了好時(shí)機(jī)，我國(guó)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(zhàn)和困難依然存在。

　　趙文玉說(shuō)，雖然我國(guó)量子通信的研究和試驗(yàn)應(yīng)用起步稍晚，但是發(fā)展卻非常迅速，尤其是我國(guó)成功發(fā)射了全球首顆量子衛(wèi)星，為我國(guó)未來(lái)在廣域開展量子通信研究及試驗(yàn)應(yīng)用等奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。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(yīng)用，國(guó)內(nèi)已經(jīng)部署了一些試驗(yàn)網(wǎng)和試用網(wǎng)，主要針對(duì)金融、政務(wù)等對(duì)安全有高需求的行業(yè)。

　　雖然應(yīng)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(guó)內(nèi)應(yīng)用的量子密鑰分發(fā)技術(shù)存三大不足。一是傳輸?shù)木嚯x比較短。二是量子密鑰生成的碼率比較低。三是在長(zhǎng)距離的傳輸必須部署中繼?，F(xiàn)在一般采用可信中繼，即假設(shè)中繼節(jié)點(diǎn)是可信的，在中繼節(jié)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(xiǎn)，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(yīng)用和推廣，需要克服四大挑戰(zhàn)：第一，初期市場(chǎng)規(guī)模和用戶群體有限。QKD系統(tǒng)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，開發(fā)需求和盈利能力是重大挑戰(zhàn)。在產(chǎn)業(yè)化初期，由于目標(biāo)市場(chǎng)和用戶群體有限并且分散，給市場(chǎng)推廣、檢測(cè)認(rèn)證和售后服務(wù)帶來(lái)較高的門檻和投入要求。

　　第二，產(chǎn)業(yè)化供應(yīng)鏈的建立尚需時(shí)日。QKD系統(tǒng)采用的單光子源和光子探測(cè)器等核心器件與傳統(tǒng)光學(xué)器件要求完全不同，其性能參數(shù)、生產(chǎn)水平和供貨能力等問題都會(huì)對(duì)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(zhǎng)的時(shí)間。

　　第三，測(cè)試技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研發(fā)滯后。對(duì)于高新技術(shù)而言，測(cè)試認(rèn)證和標(biāo)準(zhǔn)化是商業(yè)化推廣的必需條件，新型測(cè)試認(rèn)證技術(shù)的開發(fā)往往非常復(fù)雜、昂貴且耗時(shí)，需要計(jì)量和標(biāo)準(zhǔn)化組織的協(xié)調(diào)合作。目前測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化研究已經(jīng)成為量子通信應(yīng)用的一大瓶頸。

　　第四，系統(tǒng)應(yīng)用需要基礎(chǔ)設(shè)施資源的支持。因?yàn)槟壳半y以實(shí)現(xiàn)QKD系統(tǒng)的量子態(tài)弱信號(hào)和傳統(tǒng)強(qiáng)光信號(hào)的無(wú)干擾或弱干擾混傳，所以現(xiàn)階段大規(guī)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(tǒng)的應(yīng)用帶來(lái)限制。此外，量子通信無(wú)法共享傳統(tǒng)光通信設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施，需要進(jìn)行全新部署，早期會(huì)產(chǎn)生大量軟硬件升級(jí)的高投入需要。

　　對(duì)于我國(guó)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項(xiàng)投入，通過(guò)科學(xué)研究基金、重大科技專項(xiàng)和試點(diǎn)應(yīng)用工程等多種形式，從長(zhǎng)期戰(zhàn)略高度推動(dòng)量子通信基礎(chǔ)科研、技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備研制和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等工作。其次是結(jié)合信息安全需求，穩(wěn)步推進(jìn)戰(zhàn)略布局與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，適當(dāng)鼓勵(lì)和引導(dǎo)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備商的參與。最后，協(xié)調(diào)產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)測(cè)評(píng)技術(shù)的研究與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，結(jié)合我國(guó)信息安全保障的緊迫要求，加強(qiáng)通信、密碼和安全等領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化組織的溝通協(xié)調(diào)，推動(dòng)量子通信整體架構(gòu)、性能指標(biāo)、安全技術(shù)要求及測(cè)試評(píng)價(jià)方法等方面的標(biāo)準(zhǔn)化研究。