量子通信分類

根據(jù)應(yīng)用途徑，量子通信可分為：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。按其所傳輸?shù)男畔?nèi)容分為是經(jīng)典通信和量子通信而分為兩類。前者主要傳輸量子密鑰，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。

量子通信從理論上的定義而言，并沒有一個(gè)非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。在物理學(xué)中可以將其看作是一個(gè)物理極限，通過量子效應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)高性能的通信。而在信息學(xué)中，量子通信是通過量子力學(xué)原理中特有的屬性，來完成相應(yīng)的信息傳遞工作。量子通信同傳統(tǒng)的通信方式相比較，有一些比較突出的特點(diǎn)，例如安全性比較高，還有就是傳輸?shù)倪^程中不容易受到阻礙。當(dāng)量子態(tài)在不被破壞的情況下，在傳輸信息的過程中是不會(huì)被竊聽，也不會(huì)被復(fù)制的，所以嚴(yán)格意義上來看，它是絕對(duì)安全的。

光量子通信主要基于量子糾纏態(tài)的理論，使用量子隱形傳態(tài)（傳輸）的方式實(shí)現(xiàn)信息傳遞。光量子通信的過程如下：事先構(gòu)建一對(duì)具有糾纏態(tài)的粒子，將兩個(gè)粒子分別放在通信雙方，將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量（一種操作），則接收方的粒子瞬間發(fā)生坍塌（變化），坍塌（變化）為某種狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)與發(fā)送方的粒子坍塌（變化）后的狀態(tài)是對(duì)稱的，然后將聯(lián)合測(cè)量的信息通過經(jīng)典信道傳送給接收方，接收方根據(jù)接收到的信息對(duì)坍塌的粒子進(jìn)行幺正變換（相當(dāng)于逆轉(zhuǎn)變換），即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài)。

經(jīng)典通信較光量子通信相比，其安全性和高效性都無法與之相提并論。安全性-量子通信絕不會(huì)“泄密”，其一體現(xiàn)在量子加密的密鑰是隨機(jī)的，即使被竊取者截獲，也無法得到正確的密鑰，因此無法破解信息；其二，分別在通信雙方手中具有糾纏態(tài)的2個(gè)粒子，其中一個(gè)粒子的量子態(tài)發(fā)生變化，另外一方的量子態(tài)就會(huì)隨之立刻變化，并且根據(jù)量子理論，宏觀的任何觀察和干擾，都會(huì)立刻改變量子態(tài)，引起其坍塌，因此竊取者由于干擾而得到的信息已經(jīng)破壞，并非原有信息。高效性，被傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)在被測(cè)量之前會(huì)處于糾纏態(tài)，即同時(shí)代表多個(gè)狀態(tài)，例如一個(gè)量子態(tài)可以同時(shí)表示0和1兩個(gè)數(shù)字， 7個(gè)這樣的量子態(tài)就可以同時(shí)表示128個(gè)狀態(tài)或128個(gè)數(shù)字：0~127。光量子通信的這樣一次傳輸，就相當(dāng)于經(jīng)典通信方式速率的128倍?？梢韵胂笕绻麄鬏攷捠?4位或者更高，那么效率之差將是驚人的。

量子通信具有很多特點(diǎn)，其中與傳統(tǒng)的通信方式相較，量子通信最大的優(yōu)勢(shì)就是絕對(duì)安全和高效率性，首先傳統(tǒng)通信方式在安全性方面就有很多缺陷，量子通信會(huì)將信息進(jìn)行加密傳輸，在這個(gè)過程中密鑰不是一定的，充滿隨機(jī)性，即使被相關(guān)人員截獲，也不容易獲取真實(shí)信息，另外量子通信還有較強(qiáng)的抗干擾能力、很好的隱蔽性能、較低的噪音比需要以及廣泛應(yīng)用的可能性。

一是為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸，必須要讓通信的兩地同時(shí)具有最大量子糾纏態(tài)。但是，由于環(huán)境噪聲的影響，量子糾纏態(tài)的品質(zhì)會(huì)隨著傳送距離的增大而變得越來越差。因此，如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)是量子通信研究中的重要課題。

二是如何實(shí)現(xiàn)量子信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)，取得令人滿意的遠(yuǎn)距離通信效果。到為止，業(yè)界在光源、信道節(jié)點(diǎn)和接收機(jī)等方面還沒有取得圓滿成功，所需的安全性要求沒有保障，可能被竊聽。如何對(duì)實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行攻防測(cè)試和安全性升級(jí)是運(yùn)行維護(hù)面臨的難題。

三是因?yàn)橹欣^節(jié)點(diǎn)的密鑰存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)存在漏洞，可能成為整個(gè)系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。如何解決糾纏態(tài)對(duì)信道長(zhǎng)度抖動(dòng)過于敏感、誤碼率隨信道長(zhǎng)度增長(zhǎng)過快等嚴(yán)重問題，也是一個(gè)令人頭疼的問題。

量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對(duì)安全特性，在國(guó)家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價(jià)值和前景，也逐漸走進(jìn)人們的日常生活。

為了讓量子通信從理論走到現(xiàn)實(shí),從上世紀(jì)90年代開始,國(guó)內(nèi)外科學(xué)家做了大量的研究工作。自1993年美國(guó)IBM的研究人員提出量子通信理論以來，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局都對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了深入的研究，歐盟在1999年集中國(guó)際力量致力于量子通信的研究，研究項(xiàng)目多達(dá)12個(gè)，日本郵政省把量子通信作為21世紀(jì)的戰(zhàn)略項(xiàng)目。我國(guó)從上世紀(jì)80年代開始從事量子光學(xué)領(lǐng)域的研究，近幾年來，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績(jī)。

2003年,韓國(guó)、中國(guó)、加拿大等國(guó)學(xué)者提出了誘騙態(tài)量子密碼理論方案,徹底解決了真實(shí)系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)條件下量子通信的安全速率隨距離增加而嚴(yán)重下降的問題。

2006年夏,我國(guó)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉小組、美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、歐洲慕尼黑大學(xué)—維也納大學(xué)聯(lián)合研究小組各自獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了誘騙態(tài)方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了超過100公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)，由此打開了量子通信走向應(yīng)用的大門。

2008年底，潘建偉的科研團(tuán)隊(duì)成功研制了基于誘騙態(tài)的光纖量子通信原型系統(tǒng)，在合肥成功組建了世界上首個(gè)3節(jié)點(diǎn)鏈狀光量子電話網(wǎng)，成為國(guó)際上報(bào)道的絕對(duì)安全的實(shí)用化量子通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)研究的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)之一（另一小組為歐洲聯(lián)合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)）。

2009年9月，潘建偉的科研團(tuán)隊(duì)正是在3節(jié)點(diǎn)鏈狀光量子電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建成了世界上首個(gè)全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)，首次實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)語音量子保密通信。這一成果在同類產(chǎn)品中位居國(guó)際先進(jìn)水平，標(biāo)志著中國(guó)在城域量子網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化要求。

全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)5節(jié)點(diǎn)的星型量子通信網(wǎng)絡(luò)，克服了量子信號(hào)在商用光纖上傳輸?shù)牟环€(wěn)定性是量子保密通信技術(shù)實(shí)用化的主要技術(shù)障礙，首次實(shí)現(xiàn)了兩兩用戶間同時(shí)進(jìn)行通信，互不影響。該網(wǎng)絡(luò)用戶間的距離可達(dá)20公里，可以覆蓋一個(gè)中型城市；容納了互聯(lián)互通和可信中繼兩種重要的量子通信組網(wǎng)方式，并實(shí)現(xiàn)了上級(jí)用戶對(duì)下級(jí)用戶的通信授權(quán)管理。

該成果首次全面展示和檢驗(yàn)了量子通信系統(tǒng)組網(wǎng)和擴(kuò)展的能力，標(biāo)志著大規(guī)?？蓴U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)量子通信技術(shù)的成熟，將量子通信實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程又向前推進(jìn)了一大步。據(jù)稱，潘建偉團(tuán)隊(duì)將與中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第38研究所等機(jī)構(gòu)合作，在合肥市及周邊地區(qū)啟動(dòng)建設(shè)一個(gè)40節(jié)點(diǎn)量子通信網(wǎng)絡(luò)示范工程，為量子通信的大規(guī)模應(yīng)用積累工程經(jīng)驗(yàn)。

量子通信技術(shù)發(fā)展成熟后，將廣泛地應(yīng)用于軍事保密通信及政府機(jī)關(guān)、軍工企業(yè)、金融、科研院所和其他需要高保密通信的場(chǎng)合。量子通信未來有以下幾個(gè)發(fā)展方向：

(1)采用量子中繼技術(shù)，擴(kuò)大通信距離。

這方面以中國(guó)的“京滬干線”項(xiàng)目為代表。由于單光子在傳輸過程中損耗很大，對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸，必須采用中繼技術(shù)。然而量子態(tài)的非克隆原理給量子中繼出了很大難題，因?yàn)榱孔討B(tài)不可復(fù)制，所以量子中繼不能像普通的信號(hào)中繼一樣，把弱信號(hào)接收放大后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。量子中繼只能是在光子到達(dá)最遠(yuǎn)傳輸距離之前接收其信號(hào)，先存儲(chǔ)起來，再讀出這個(gè)信號(hào)，最后以單光子形式發(fā)送出去。量子中繼很像火炬接力，一個(gè)火炬在燃料耗盡之前點(diǎn)燃另一個(gè)火炬，這樣持續(xù)傳送下去，不能一次同時(shí)點(diǎn)燃多個(gè)火炬。量子中繼有很多方案，包括光量子方案、固態(tài)原子方案等。

(2)采用星地通信方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。

采用衛(wèi)星通信后，兩地之間的量子通信更加方便快捷。在真空環(huán)境中，光子基本無損耗，損耗主要發(fā)生在距地面較低的大氣中。據(jù)測(cè)算，只要在地面大氣中能通信十幾千米，星地之間通信就沒有問題。中國(guó)學(xué)者曾經(jīng)在北京與懷柔之間成功地進(jìn)行夜晚十幾千米的單光子傳輸實(shí)驗(yàn)，為星地量子通信奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

(3)建立量子通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多地相互通信。

量子通信要想實(shí)用化，必須覆蓋多地形成網(wǎng)絡(luò)。2009年，郭光燦小組在安徽蕪湖建立了世界首個(gè)量子政務(wù)網(wǎng)，標(biāo)志著中國(guó)量子保密通信正式進(jìn)入應(yīng)用階段。，國(guó)內(nèi)外都建成了多個(gè)實(shí)用的量子通信網(wǎng)絡(luò)，下一步的發(fā)展是擴(kuò)大節(jié)點(diǎn)數(shù)，擴(kuò)展通信距離，形成大覆蓋面積的廣域網(wǎng)。

量子通信國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

2005年，中國(guó)科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉教授和他的同事楊濤、彭承志等通過“自由空間糾纏光子的分發(fā)”實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上首次證明了糾纏光子在穿透等效于整個(gè)大氣層厚度的地面大氣后，糾纏的特性仍然能夠保持，并可應(yīng)用于高效、安全的量子通信。4月22日出版的國(guó)際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了他們題為《13公里自由空間糾纏光子分發(fā)：朝向基于人造衛(wèi)星的全球化量子通信》的研究論文。《物理評(píng)論快報(bào)》的審稿人稱，這一成果“有重大的意義”、“是一項(xiàng)相當(dāng)了不起的成就”。

2006年，中國(guó)科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在光纖通信中實(shí)現(xiàn)了一種抗干擾的量子密碼分配方案，保證了長(zhǎng)距離光纖量子通信的安全和質(zhì)量。這一成果日前發(fā)表在剛剛出版的國(guó)際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上?！胺浅３錾摹?、“具有特殊的價(jià)值”，是該雜志審稿人對(duì)這一成果的評(píng)價(jià)。

2008年，在“量子調(diào)控研究”重大科學(xué)研究計(jì)劃等的支持下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）潘建偉教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組完成了“量子中繼器的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)”，研究成果于8月28日發(fā)表在《自然》上。他們利用冷原子量子存儲(chǔ)技術(shù)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了具有存儲(chǔ)和讀出功能的糾纏交換，建立了由300米光纖連接的兩個(gè)冷原子系綜之間的量子糾纏。這種冷原子系綜之間的量子糾纏可以被讀出并轉(zhuǎn)化為光子糾纏以進(jìn)行進(jìn)一步的傳輸和量子操作。該實(shí)驗(yàn)成果實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)程量子通信中亟須的“量子中繼器”，向未來廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的最終實(shí)現(xiàn)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。 由于該項(xiàng)研究工作的重要意義，《自然》雜志專門發(fā)布了題為“量子推動(dòng) (Quantum Boost)”的新聞稿，稱贊該工作“掃除了量子通信中的一大絆腳石”。

2012年，潘建偉等人在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)，為發(fā)射全球首顆“量子通訊衛(wèi)星”奠定技術(shù)基礎(chǔ)。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志8月9日重點(diǎn)介紹了該成果。“在高損耗的地面成功傳輸100公里，意味著在低損耗的太空傳輸距離將可以達(dá)到1000公里以上，基本上解決量子通訊衛(wèi)星的遠(yuǎn)距離信息傳輸問題?！毖芯拷M成員彭承志介紹說，量子通訊衛(wèi)星核心技術(shù)的突破，也表明未來構(gòu)建全球量子通信網(wǎng)絡(luò)具備技術(shù)可行性。8月9日，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志重點(diǎn)介紹了這一成果，代表其獲得了國(guó)際學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)可?！蹲匀弧冯s志稱其“有望成為遠(yuǎn)距離量子通信的里程碑”、“通向全球化量子網(wǎng)絡(luò)”，歐洲物理學(xué)會(huì)網(wǎng)站、美國(guó)《科學(xué)新聞》雜志等也進(jìn)行了專題報(bào)道。

2015年3月6日，國(guó)際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》[Phys. Rev. Lett. 114, 090501 (2015)] 發(fā)表中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)多方量子通信方案，該方案在實(shí)用化、遠(yuǎn)距離多方量子通信方面邁出了重要的一步。多方量子通信旨在為多用戶保密通信提供基于量子力學(xué)原理的安全性。此前最遠(yuǎn)的三光子糾纏態(tài)實(shí)驗(yàn)分發(fā)距離僅為1公里[Nat. Photonics 8, 292 (2014)]，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子物理與信息研究部研究組結(jié)合誘騙態(tài)和測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)，提出了一個(gè)可以在百公里量級(jí)分發(fā)后選擇多光子糾纏態(tài)并進(jìn)行多方量子通信的實(shí)用化方案。

2018年9月，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目“固態(tài)量子存儲(chǔ)器”的支持下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李傳鋒團(tuán)隊(duì)在自主研制的高品質(zhì)三維糾纏源的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步制備出偏振-路徑復(fù)合的四維糾纏源，保真度達(dá)到98%。利用這種四維糾纏源首次成功識(shí)別了五類貝爾態(tài)，并實(shí)驗(yàn)演示了量子密集編碼，一舉把量子密集編碼的信道容量紀(jì)錄提升到了2.09，超過了兩維糾纏能達(dá)到的理論極限，創(chuàng)造了當(dāng)前國(guó)際最高水平。這項(xiàng)工作充分展示了高維糾纏在量子通信中的優(yōu)勢(shì)，為高維糾纏在量子信息領(lǐng)域的深入研究打下重要基礎(chǔ)。該成果于7月20日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上。

2021年1月7日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)雛形。

量子通信國(guó)際發(fā)展歷程

1984~1992年，第一個(gè)量子密碼通信方案提出，即著名的BB84方案。 簡(jiǎn)化的 BB84方案提出。并第一次在實(shí)驗(yàn)上原理性演示了量子密鑰分發(fā) 。

1993~2005年，量子密鑰分發(fā)演示性實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)100公里以上通信距離，但安全通信距離只有10公 里量級(jí)，不具 有實(shí)用價(jià)值 。

2006~2010年，美國(guó) Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 一美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局聯(lián)合實(shí)驗(yàn)組和奧地利的 Zeilinger教授領(lǐng)導(dǎo)的歐 洲聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室也使用誘騙態(tài)方案實(shí)現(xiàn)了安全距離超過100公里量子密鑰分發(fā)，量子通信得以從實(shí)驗(yàn)室演示開始走向?qū)?用化 。

2013年，美國(guó)獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)Battelle公布了環(huán)美量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目。計(jì)劃采用分段量子密鑰分發(fā)，結(jié)合安全授信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行密碼中繼的方式為谷歌、微軟、 亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的數(shù)據(jù)中心之間的通信提供量子安全保障服務(wù)。

量子通信歐洲

2008年發(fā)布了《量子信息處理與通信戰(zhàn)略報(bào)告》，提出了歐洲量子通信的分階段發(fā)展目標(biāo)，包括實(shí)現(xiàn)地面量子通信網(wǎng)絡(luò)、星地量子通信、空地一體的千公里級(jí)量子通信網(wǎng)絡(luò)等。

2008年9月，歐盟發(fā)布了關(guān)于量子密碼的商業(yè)白 皮書。啟動(dòng)量子通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，并聯(lián)合了來自12個(gè)歐盟國(guó)41個(gè)伙伴小組成立了 “ 基于量子 密碼的安全通信” (SECOQC)工程，這是繼歐洲核子中心和國(guó)際空間站后有一大規(guī)模的國(guó)際科技 合作項(xiàng)目。同年，該工程在維也納現(xiàn)場(chǎng)演示了一個(gè)基于商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的包含 6個(gè)節(jié)點(diǎn)的量子通信網(wǎng)絡(luò)。歐空局正在與來自歐洲、美洲、澳大利亞和日本的多國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作開展空間量子實(shí)驗(yàn)，由國(guó)際著 名量子物理家、沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者奧地利的Anton Zeilinger教授領(lǐng)銜，計(jì)劃在國(guó)際空間站與地面站之間實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子通信。

量子通信日本

提出量子信息技術(shù)長(zhǎng)期研究戰(zhàn)略，目標(biāo)年投入2億 美元，規(guī)劃在5~10年內(nèi)建成全國(guó)性的高速量子通 信網(wǎng)。日本的國(guó)家情報(bào)通信研究機(jī)構(gòu) (NICT)也啟動(dòng)了一個(gè)長(zhǎng)期支持計(jì)劃。

日本國(guó)立信息通信研究院計(jì)劃在 2020年實(shí)現(xiàn)量 子中繼，到 2040年建威極限容量、無條件安全 的廣域光纖與自由空間量子通信網(wǎng)絡(luò)。2010年。日本 NICT主導(dǎo)，聯(lián)合當(dāng)時(shí)歐洲和日本在量子通 信技術(shù)上開發(fā)水平最高的公司和研究機(jī)構(gòu)，在東 京建成了6節(jié)點(diǎn)城域量子通信網(wǎng)絡(luò) “ Tokyo QKD Netword”。東京網(wǎng)在全網(wǎng)演示了視頻通話。并演示網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

量子通信美國(guó)

美國(guó)國(guó)防部支持的“ 高級(jí)研究與發(fā)展活動(dòng)”(ARDA)計(jì)劃到 2014年將量子通信應(yīng)用拓展到衛(wèi)星通信、城域以及遠(yuǎn)距離光纖網(wǎng)絡(luò)。國(guó)防部高級(jí)計(jì)劃署 (DARPA)和 Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室于 2009年分別建成了2個(gè)多節(jié)點(diǎn)量子通信互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并與空軍合作進(jìn)行了基于飛機(jī)平臺(tái)的自由空間量子通信研究。

美國(guó)航空航天局 (NASA)正計(jì)劃在其總部與噴 氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 (JPL)之間建立一個(gè)直線距離 60 公里、光纖皮長(zhǎng)1 000公里左右的包含10個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)距離光纖通信干線，計(jì)劃拓展到星地通信量子。

量子通信實(shí)用化發(fā)展歷程

2010年7月，合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)正式開工實(shí)施。合肥市政府將其作為重大標(biāo)志性科技工程列為全市自主創(chuàng)新重大專項(xiàng)，省發(fā)改委及省科技廳、合肥市共支持經(jīng)費(fèi)6000多萬元，努力建成國(guó)內(nèi)“首個(gè)開工、首個(gè)建成、首個(gè)使用”的規(guī)模化城域量子通信網(wǎng)絡(luò)，為合肥市進(jìn)一步提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，搶占未來量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)發(fā)揮重要作用。

2012年 2月21日，金融信息量子通信驗(yàn)證網(wǎng)在北京開通。金融信息量子通信驗(yàn)證網(wǎng)的開通，是量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障金融信息傳輸安全的第一次技術(shù)驗(yàn)證和典型應(yīng)用示范，對(duì)加快建設(shè)國(guó)家級(jí)金融信息量子通信網(wǎng)、大力提升我國(guó)金融信息傳遞的安全性和便捷性，具有十分重要的意義。

2013年11月，濟(jì)南量子保密通信試驗(yàn)網(wǎng)建成投入使用，山東省50個(gè)省直機(jī)關(guān)事業(yè)單位、金融機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了語音電話、傳真、文本通信和文件傳輸?shù)攘孔颖Ｃ軅鬏敇I(yè)務(wù)，這是我國(guó)第一套實(shí)用化的大型量子通信城域網(wǎng)，也是世界上規(guī)模最大、功能最全的量子保密通信試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。 濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)的建成，標(biāo)志著量子通信技術(shù)在山東省開始步入實(shí)用化階段，有利于促進(jìn)量子通信產(chǎn)業(yè)鏈的形成，為量子通信技術(shù)在山東省產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)射時(shí)間

2016年03月04日，全國(guó)政協(xié)委員，中科院院士潘建偉介紹，中國(guó)研制的世界首顆量子通信衛(wèi)星也將在2016年七月發(fā)射，從而形成一個(gè)天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò)。 這是世界首個(gè)量子通信衛(wèi)星。

量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來這門學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注?；诹孔恿W(xué)的基本原理，并因此成為國(guó)際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。這將使我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。 2100433B