发展量子卫星通信技术和通讯优势与前景(2)

　　英国《自然》杂志中关于“量子太空竞赛”中指出：“在量子通信领域，中国用了不到十年的时间，由一个了不起的国家发展成现在的世界劲旅，中国将领先于欧洲和北美……”可见我国量子通讯发展速度飞快。1995 年，中科院物理所吴令安小组在实验室内完成了我国最早的量子密钥分发实验演示。2000 年，该小组又与中科院研究生院合作利用单模光纤完成了 1.1 公里的量子密钥分发演示实验。2002 年至2003 年间，瑞士日内瓦大学 Gisin 小组和我国华东师范大学曾和平小组分别在 67 公里和 50 公里光纤中演示了量子密钥分发。2006 年，中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次利用诱骗态方案实现了安全距离超过 100 公里的光纤量子密钥分发实验，2009 年，该团队又在世界上率先将采用诱骗态方案的量子通信距离突破至 200 公里。2013 年，潘建伟团队又在核心量子通信器件研究上取得重要突破，他们成功开发了国际上迄今为止最先进的室温通信波段单光子探测器，并利用该单光子探测器在国际上首次实现了测量器件无关的量子通信，成功解决了现实环境中单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患，大大提高了现实条件下量子通信系统的安全性。2016 年 8 月 16 日我国发射的全球首科量子科学实验卫星“墨子号”这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。
　　
　　在我国，量子通信技术从基础研究向应用技术转化迈进，面对国际上科技巨头，如 IBM、Bell 实验室、德国西门子公司等都纷纷投入量子通信的产业化研究之时。我国将利用量子通信技术的产业化和广域量子通信网络的实现，作为保障未来信息社会通信安全的关键技术，而量子密钥极有可能会进入普通家庭，服务于社会大众，成为电子商务、电子医疗、军事科技等各种电子服务的驱动器，为当今这个高度信息化的社会提供基础的安全服务和最可靠的安全保障。
　　
　　我国未来还将发射多颗量子卫星，预计到 2020 年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发。届时，连接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成，2030 年左右将建成全球化的广域量子通信网络。随着量子通信网络的发展，量子通信将迎来巨大的市场。有人预测，国内量子通信短期市场规模在100 亿至 130 亿元左右，长期市场规模将超过千亿元。
　　
　　5 量子技术的应用对物理学发展的一些思考。
　　
　　量子通信技术的发展，基础是物理学理论的发展，笔者认为 21 世纪是要把微观和宏观整体地联系起来。这种结合对应用科技影响深远，我们回过头来看看，目前的科学发明在 19 世纪末都是很难想象的！没有 20 世纪初基础物理科学的发展，21 世纪的科技应用和开发也无法迅速发展，那么，发展好当代物理理论研究应该对今后的技术发展产生深远影响。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1] ASSCHE G V.Quantum Cryptography and Secret -keyDistillation [M].New York:Cambridge University Press,2006.　　
　　[2] SCARANI V,et al.The Security of practical Quantum keyDistribution[J].Rev.Mod.Phys.,2009,81（3）：1301-1350.　　
　　[3] （英）斯帕罗（Sparrow,G.）着，孙正凡译。物理速览：及时掌握的 200 个物理知识[M].北京：人民邮电出版社，2014.