日前，中國量子通信領(lǐng)域在技術(shù)上和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)上都迎來了好消息。國內(nèi)技術(shù)團(tuán)隊(duì)先后在反事實(shí)直接量子通信和量子安全直接通信領(lǐng)域取得技術(shù)突破。中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組的成立則標(biāo)志著中國在量子技術(shù)領(lǐng)域從標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略層面發(fā)起了向西方發(fā)達(dá)國家的趕超行動(dòng)。加上“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和量子保密通信“京滬干線”的順利貫通，中國在量子通信領(lǐng)域無論在技術(shù)上，還是在產(chǎn)業(yè)化方面，有望扮演領(lǐng)跑者角色。

媒體上出現(xiàn)的各種量子通信技術(shù)是什么意思

隨著保密通信“京滬干線”的順利貫通，量子通信在媒體上出現(xiàn)的頻率大幅提高，不過目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的是量子密鑰分配，而非量子隱形傳態(tài)、反事實(shí)直接量子通信和量子安全直接通信等技術(shù)。

量子密鑰分配需要通過量子的手段在通信雙方之間安全分發(fā)和共享隨機(jī)密鑰，一般用弱相干光源發(fā)射光子。把一個(gè)信息編碼在一個(gè)光子上，一個(gè)光子有著不同的量子態(tài)，把光子通過光纖發(fā)射過去，接收方接到密鑰后進(jìn)行解碼。這是產(chǎn)業(yè)化最成熟的技術(shù)。

量子隱形傳態(tài)是一種傳遞量子信息（例如以量子疊加態(tài)編碼的信息）的技術(shù)。它首先要在信息傳遞的“本地”和“遠(yuǎn)方”兩地間建立量子糾纏，將要傳遞的“目標(biāo)量子信息”與量子糾纏的本地方進(jìn)行測(cè)量，遠(yuǎn)方的糾纏量子狀態(tài)隨即改變。不過這項(xiàng)技術(shù)要想成熟乃至商業(yè)化還有很長的距離。

還有一些技術(shù)，離實(shí)用化的距離就更遠(yuǎn)了。

日前，中國科技大學(xué)和南京郵電大學(xué)科學(xué)家合作，在量子安全直接通信領(lǐng)域取得重要的階段性突破：首次用量子存儲(chǔ)對(duì)量子安全直接通信協(xié)議中的核心內(nèi)容進(jìn)行了驗(yàn)證，為實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星的長距離和全球化量子安全直接通信奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上。

量子安全直接通信不同于量子密鑰分配，不需要通過量子的手段在通信雙方之間安全分發(fā)和共享隨機(jī)密鑰，而是可以直接傳輸機(jī)密信息。不過，目前這項(xiàng)相對(duì)于已經(jīng)商業(yè)化的量子密鑰分配還不夠成熟。就目前來看，量子安全直接通信由于一些限制，暫時(shí)沒有什么使用價(jià)值，這次文章發(fā)到PRL估計(jì)是因?yàn)橛玫搅肆孔哟鎯?chǔ)。不過暫時(shí)沒有使用價(jià)值并非指這項(xiàng)技術(shù)是寫論文的噱頭，至少這個(gè)量子安全直接通信也是一個(gè)研究方向，只不過目前來說實(shí)用價(jià)值不大。

和量子安全直接通信處境類似的還有反事實(shí)量子通信和量子指紋識(shí)別等技術(shù)，這些技術(shù)確實(shí)是一個(gè)研究方向和一種應(yīng)用的方式，只是目前實(shí)用價(jià)值不高，至于將來是只能塵封在實(shí)驗(yàn)室，還是能產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化，這個(gè)誰也說不準(zhǔn)。

以反事實(shí)量子通信來說，自最初的理論工作提出以來，在對(duì)其內(nèi)在機(jī)理的解釋方面引起了學(xué)術(shù)界不小的爭論。

不過最近也有實(shí)驗(yàn)上的突破，日前，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事彭承志、陳宇翱等和清華大學(xué)馬雄峰合作，在國際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了反事實(shí)直接量子通信，在實(shí)驗(yàn)中演示了圖像的反事實(shí)傳輸，相關(guān)成果發(fā)表在最近一期《美國科學(xué)院院報(bào)》。按照過去的經(jīng)驗(yàn)，任何信息的傳輸都需要通過實(shí)物載體，而反事實(shí)量子通信的特點(diǎn)就是可以沒有信息傳輸載體實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，反事實(shí)量子通信的的“反”就體現(xiàn)在這一點(diǎn)上，因?yàn)檫@違背了過去人們的認(rèn)知。

反事實(shí)直接量子通信實(shí)驗(yàn)裝置。最核心的結(jié)構(gòu)是嵌套、級(jí)聯(lián)的干涉儀。Bob 根據(jù)他需要傳輸?shù)男畔砭幋a，通過嵌套的量子芝諾效應(yīng)，Alice 可以利用類似于“無相互作用測(cè)量”的方式完整地獲知 Bob 的信息，并且在這個(gè)過程中沒有任何光子在 Alice 和 Bob 之間傳輸。

就目前的技術(shù)發(fā)展大勢(shì)來說，量子通信包括很多種應(yīng)用的形式，不過經(jīng)過了十幾年的沉淀，大家發(fā)現(xiàn)量子密鑰分配和量子隱形傳態(tài)這兩種方式確實(shí)有實(shí)用價(jià)值。而這也是量子密鑰分配已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化——中國建成京滬量子通信干線，以及國內(nèi)外大量科研工作中致力于量子隱形傳態(tài)的原因。

中國將爭奪量子通信標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)

近年來，全球都非常注重量子通信標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)的爭奪——?dú)W洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究院（ETSI）在2008年組織歐、美、日、加等西方發(fā)達(dá)國家的相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)成立了QKD標(biāo)準(zhǔn)化組，目前已發(fā)布了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并計(jì)劃推薦其標(biāo)準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。德國電信、英國電信等國外電信運(yùn)營商最近也成為該QKD標(biāo)準(zhǔn)化組的成員。IEEE目前也在開展“軟件定義的量子通信”標(biāo)準(zhǔn)研究。

而在量子通信產(chǎn)業(yè)化、工程化、商業(yè)化上，隨著“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和量子保密通信“京滬干線”的順利貫通，標(biāo)志著我國在量子保密通信的科研和工程化、產(chǎn)業(yè)化等方面都已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位。

在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得喜人成績的同時(shí)，量子通信標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)的爭奪也必須同步跟進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要工具，是產(chǎn)業(yè)成熟的必經(jīng)之路，中國在標(biāo)準(zhǔn)制定上自然不能落后于人。

6月14日，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組（ST7）成立暨第一次會(huì)議在北京順利舉行。會(huì)議提名并通過了特設(shè)任務(wù)組及子工作組組長、副組長，討論了量子保密通信標(biāo)準(zhǔn)體系和2017年標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)建議申請(qǐng)及下一步工作計(jì)劃。

ST7下設(shè)量子通信工作組（WG1）和量子信息處理工作組（WG2）兩個(gè)子工作組，目前已有全權(quán)成員單位36家。

除發(fā)起單位國科量子和量子通信設(shè)備制造商科大國盾、安徽問天之外，中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商和華為、中興、烽火、愛立信、上海貝爾等通信行業(yè)的資深企業(yè)也在成員之列；神州數(shù)碼信息服務(wù)、科華恒盛、科大國創(chuàng)等解決方案和系統(tǒng)集成服務(wù)商，中國信息通信研究院、山東標(biāo)準(zhǔn)化研究院、濟(jì)南量子技術(shù)研究院、北京郵電大學(xué)、數(shù)據(jù)通信研究所、中通建設(shè)計(jì)院等標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)機(jī)構(gòu)、大學(xué)和研究院所也參與在內(nèi)；此外，還有中創(chuàng)為量子、中經(jīng)量通等量子通信應(yīng)用開發(fā)初創(chuàng)企業(yè)的身影。

量子通信設(shè)備制造商科大國盾總裁趙勇發(fā)言

這些成員共同勾勒出了我國量子通信產(chǎn)業(yè)鏈的雛形。

本次中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組（ST7）成立的最大意義在于將過去的少數(shù)國內(nèi)單位各自在玩，變成了大家一起玩。

ST7的成立對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和中國標(biāo)準(zhǔn)被更廣泛的接受也有積極的推動(dòng)作用。舉個(gè)例子來說，比如說中興的某款產(chǎn)品兼容國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)接口，那么它只有一個(gè)品牌的市場(chǎng)，如果華為的烽火的更多的設(shè)備兼容國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，那么面對(duì)的市場(chǎng)就會(huì)更大，而且中國量子通信標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)被更多的廠商和客戶使用和接受。就直接利益來說，只要中國企業(yè)掌握了國外企業(yè)不可繞過的專利，那國外企業(yè)就必須向中國企業(yè)繳納專利費(fèi)，這是實(shí)實(shí)在在的收益。

ST7的成立表明，中國在量子技術(shù)領(lǐng)域從標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略層面發(fā)起了向西方發(fā)達(dá)國家的趕超行動(dòng)。下一步，ST7將首先開展體系化的量子保密通信標(biāo)準(zhǔn)研究，并逐步形成一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從而引導(dǎo)我國量子保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并為我國參與和主導(dǎo)該領(lǐng)域的國際競(jìng)爭提供有力支撐。

其實(shí)除了這36家單位，還有一些企業(yè)雖然不是ST7成員，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)量子通信領(lǐng)域?yàn)閿?shù)不多的商業(yè)探索。

比如，國內(nèi)領(lǐng)先的云計(jì)算公司阿里云通過與一系列單位的密切合作，目前走在前列。在3月29日召開的云棲大會(huì)深圳峰會(huì)上，阿里云公布了網(wǎng)商銀行的一組信貸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在專有云上完成了量子加密通訊，這是全球首個(gè)落地的該類型產(chǎn)品服務(wù)。此前在2015年7月30日，“中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”正式在上海成立。2015年10月14日，阿里云宣布與國盾量子聯(lián)合發(fā)布了量子加密通信產(chǎn)品，雙方已在阿里云網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建立了多個(gè)量子安全傳輸域。