量子密鑰分發(fā)應用取得進展

　　在本屆信息通信展上，量子通信無疑是秒殺無數(shù)觀眾眼球的尖端科技。在中國電信的展臺上，觀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展之后表示，國家持續(xù)的專項投入和政策扶持為量子通信的發(fā)展提供了強勁動力，目前量子通信研究迎來了好時機，我國基于QKD(量子密鑰分發(fā))的量子通信產(chǎn)業(yè)化也取得了一定進展，不過挑戰(zhàn)和困難依然存在。

　　趙文玉說，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(wèi)星，為我國未來在廣域開展量子通信研究及試驗應用等奠定了堅實基礎。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(nèi)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)仍需要進一步研究和優(yōu)化。趙文玉表示，目前國內(nèi)應用的量子密鑰分發(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，即假設中繼節(jié)點是可信的，在中繼節(jié)點密鑰要進行交換，這在某種程度上會引入新的安全風險，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)要進一步應用和推廣，需要克服四大挑戰(zhàn)：第一，初期市場規(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，由于目標市場和用戶群體有限并且分散，給市場推廣、檢測認證和售后服務帶來較高的門檻和投入要求。

　　第二，產(chǎn)業(yè)化供應鏈的建立尚需時日。QKD系統(tǒng)采用的單光子源和光子探測器等核心器件與傳統(tǒng)光學器件要求完全不同，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的時間。

　　第三，測試技術(shù)與標準規(guī)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)的開發(fā)往往非常復雜、昂貴且耗時，需要計量和標準化組織的協(xié)調(diào)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(tǒng)應用需要基礎設施資源的支持。因為目前難以實現(xiàn)QKD系統(tǒng)的量子態(tài)弱信號和傳統(tǒng)強光信號的無干擾或弱干擾混傳，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行支持，這無疑會給量子通信系統(tǒng)的應用帶來限制。此外，量子通信無法共享傳統(tǒng)光通信設備等基礎設施，需要進行全新部署，早期會產(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，趙文玉提出了三點建議。他表示，首先是加大政策支持和專項投入，通過科學研究基金、重大科技專項和試點應用工程等多種形式，從長期戰(zhàn)略高度推動量子通信基礎科研、技術(shù)攻關(guān)、設備研制和產(chǎn)業(yè)應用等工作。其次是結(jié)合信息安全需求，穩(wěn)步推進戰(zhàn)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)務運營商及設備商的參與。最后，協(xié)調(diào)產(chǎn)學研合作，加強測評技術(shù)的研究與標準規(guī)范的制定，結(jié)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(gòu)和標準化組織的溝通協(xié)調(diào)，推動量子通信整體架構(gòu)、性能指標、安全技術(shù)要求及測試評價方法等方面的標準化研究。