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量子安全网“又大又圆” 量子通信的春天到了?

2022年1月14日 07:48  第一财经  作 者:冯丽君

去年,“十四五”规划及政府工作报告中首次出现“量子信息”的身影,国家在量子信息科学上的投入将持续增加,并将大力支持相关企业的发展。

近日,第一财经走访中国量子科技第一股国盾量子(688027.SH),与国盾量子总裁应勇交流对话。

国盾量子主要从事量子通信产品的研发、生产、销售及技术服务。2020年,国盾量子入选国家工信部第二批专精特新“小巨人”企业。

九方金融研究所认为,量子加密通信是一个精巧的、理论上能绝对保密的分发密码本的方式,其好处是它不可能被窃听,具有绝对的保密性。量子加密通信除了在政务、金融、国防领域的应用之外,未来在安保、高端设计制造、私密通信等民用领域也有广阔的应用空间。量子加密通信的作用不是改变世界,而是确保世界不被改变,而真正能改变世界的技术可能就是量子计算。

国盾量子核心团队参与研发的,成功构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,使得我国首次在超导体系达到了“量子计算优越性”里程碑。随着计算能力的进一步提升,量子计算机将有望在密码破译、材料设计、药物分析等具有实用价值的领域发挥重要作用。

“在经典通信网上融合量子安全”

量子信息技术的研究与应用主要包括量子通信、量子计算、量子测量等。其中量子通信(以QKD为主)是最先走向实用化和产业化的量子信息技术,正处于从实用走向产业规模应用的重要阶段。

“从世界范围来说,中国的量子通信技术的科技创新和应用发展都走在前列。国盾所做的就是利用量子技术解决信息传递里的安全加密问题。”应勇对第一财经表示。

“除了传统上我们认为对安全有需求的行业,如政务、国防、金融等行业以外,还有一些新的需求场景,比如说工厂信息化、医疗信息系统建设中也需要信息安全。”应勇对第一财经表示。“目前的量子计算机算力还达不到能破解密码的水平,但是从长期安全性考虑,现在的密码体系还是面临威胁。而量子保密通信是解决量子计算攻击的有效方式。”

应勇对量子通信的未来市场保持乐观态度。他认为,现在全球都遍布经典通信网,目前量子通信从技术上已经可以和现有的光纤网络融合。未来如果建设长效信息安全的基础设施,那么可以在全国范围内建立这样一张量子网络:经典通信的任意两个节点间都增加QKD设备或集成QKD功能,在传输信息的同时对数据加密。至于多久能够建成,应勇表示,“对于初创产业来说,规模化按照十年计可能是一个正常周期。”

目前,非对称密码体系在互联网应用广泛,但面对量子计算机在内的算力不断提升,基于数学复杂度的密码被破解将成为可能。“目前的量子计算机算力还达不到能破解密码的水平,但是从长期安全性考虑,现在的密码体系还是面临威胁。而量子保密通信是解决量子计算攻击的有效方式。在信息传递的两点之间,通过光纤链路等形成一个密钥的交互通道,利用量子力学的一些特点,使得两端能够形成源源不断的密钥。”

根据通联数据Datayes!,2017~2019年,中国量子通信行业市场规模分别为179.80亿、319.87亿、426.06亿元,2020年市场规模预计能够达到542.02亿元。

至于全国性的量子安全网多久能够建成,应勇表示,“对于初创产业来说,规模化按照十年计可能是一个正常周期。”

技术驱动型企业,切入量子计算赛道

对量子保密通信等新技术来说,相关标准的制定是行业大规模应用推广的必要条件。截至2021年6月,国盾量子正在牵头或参与多项国际、国家及行业标准的研制工作,其中牵头国际标准及预研7项、国家标准1项、国内通信行业标准及预研5项;参与国际标准及预研13项、国内通信行业标准及预研12项、国内密码行业标准及预研3项。

研发方面,年报显示,国盾量子2020年研发投入占营业收入的比例为45.39%,2020年研发人员数量占公司总人数的比例为49.59%,近半数员工都在搞研发。

“国盾是一个技术驱动型的企业,核心技术的研发是我们的核心竞争力。我们的研发人员更多是对技术的产品化,就是把原创的实验室技术转化为市场销售的产品,以及结合客户的需求进行产品研发。”应勇对第一财经表示。

应勇认为,尽管目前量子计算还在早期,但却是科技布局中的“必争之地”。实际上,借助于登陆资本市场,国盾量子也逐步切入量子计算领域科研仪器的研发、生产和服务。2020年公司推出了超导量子计算操控系统ez-Q Engine,并在2021年实现了迭代升级,打破国外同类技术垄断,已服务于中科院物理所、南方科技大学等团队。2021年10月底,国盾量子作为“祖冲之二号”参与单位,提供了室温电子学系统搭建和维护等方面的支持。

编 辑:章芳
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