量子通信,指利用光子的量子状态加载並传输信息。“从原理上来说,量子通信是无条件安全的通信方式。”潘建伟说,“由於作为信息载体的单光子不可分割、量子状态不可克隆,可以实现抵御任何窃听的密钥分发,进而能保证用其加密的內容不可破译。”
潘建伟在介绍量子通信的发展路线时表示,可以通过光纤实现城域量子通信网络、通过中继器连接实现城际量子网络、通过卫星中转实现远距离量子通信,最终构成广域量子通信网络。
展望量子通信的前景,潘建伟表示,未来能夠形成天地一体的全球化量子通信基础设施,形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,构建基於量子通信安全保障的未来互联网,即“量子互联网”。
除了在量子通信科研方面取得了突破性进展,潘建伟领导的科研团队还著力在量子计算与模拟、量子精密测量方面展开攻关。
潘建伟介绍说,量子计算利用量子态的叠加性质,可以实现计算能力的飞跃。比如,求解一个亿亿亿变量的方程组,利用亿亿次的天河二号需要100年。利用万亿次的量子计算机,则只需0.01秒。这将为解決密码分析、气象预报、药物设计、金融分析等大规模计算难题提供全新的方案。量子模拟机则可视为解決某些特定问题的“专用”量子计算机,可有效揭示一些复杂物理系统的规律。
“英国《自然》杂志在一篇文章中指出,在不久的将来,利用量子模拟揭示高温超导和高效氮固化等的机制,指导产业每年有望产生数百亿美元的直接经济效益,还可以为实现规模化的通用量子计算机奠定基础。”潘建伟说。
他还表示,量子精密测量可以实现对重力、时间、位置等物理参数的超高灵敏度测量,大幅度提升导航、定位、资源勘探和医学检测等的准确性和精度。
(來源:新華社) |