王令隽和梅晓春是不看事实的人（摘要）

蒋家平

中科院院士、中国科大教授潘建伟打比方说，量子密钥在量子通信中的作用就像火漆一样，但比火漆更彻底。一旦有人试图打开信件，量子密钥会让信件自毁，并让使用者知晓。这样，窃听者不但窃听不到量子通信的内容，还会暴露自己。因此，从原理上说，无论破译者掌握了多么先进的窃听技术、多强大的破译能力，只要量子力学规律成立，量子保密通信就无法被破解。

一般而言，保密通信可以分为"加密"、"接收"、"解密"三个过程，发送者将发送内容通过某种加密规则（密钥）转化为密文，接收者在接到密文后采用与加密密钥匹配的解密密钥对密文进行解密，得到传输内容。量子保密通信的过程也是相同的，只不过作为加密和解密的密钥不再是传统的密码，而是改用微观粒子携带的量子态信息。这一看似微小的变化，却使密钥的安全性产生了翻天覆地的变化。 

1984年，IBM华生实验室工程师本奈特和布拉萨德提出全新的通信协议，叩开量子保密通信的大门。从那以后，由于量子通信技术诱人的应用前景，西方发达国家，特别是欧盟、美国和日本均投入了大量的人力物力进行理论和实验研究。近十几年来，量子通信的距离和速率都有了飞跃式的提升，通信距离已经超过了200公里。一些小规模的量子通信试验网已经建成，验证了量子通信技术网络化的可行性，并在国家安全、金融等信息安全领域开始发挥作用。2004年奥地利银行作为世界上首个采用量子通信的银行，利用该技术将一张重要支票从市长处传至银行；2007年瑞士全国大选的选票结果传送过程也采用了量子保密通信技术，以保证结果的绝对安全。

在量子保密通信这场国际化竞争中，我国尽管属于后来者，但起点高，进展快，在应用研究的多个方面已经达到了世界先进水平，其中在城域量子通信关键技术方面已经达到了产业化要求，产业化预备方面与欧美处于同等水平状态。

在量子通信技术的网络化研究方面，中国科大潘建伟小组于2008年建成光量子电话网，实现了"一次一密"加密方式的实时网络通话，使得我国在实用化量子网络通信研究方面在国际上走在了前列。美国《科学》杂志以"量子电话"为题进行了报道，并评论道："有了这样的演示，量子私密进入千家万户不会是很遥远的未来。"2009年，中国科大郭光灿小组在安徽芜湖建成了"量子政务网"，通过该网络可以完成任意两点之间的无条件安全保密通信。

2012年初，基于潘建伟小组的研究成果，世界上规模最大的46节点的量子通信试验网在安徽省合肥市建成，标志着大容量的量子通信网络技术已经取得了关键突破；与此同时，新华社和中国科大合作建设的金融信息量子通信验证网在北京开通，在世界上首次实现了利用量子通信网络对金融信息的安全传输。潘建伟小组还在量子存储和量子中继器技术方面处于国际领先地位，2012年，该小组成功实现了3.2毫秒的存储寿命及73%的读出效率的量子存储，为目前国际上量子存储综合性能指标最好的实验结果。

"量子保密通信技术的实际应用将分三步走：一是通过光纤实现城域量子通信网络；二是通过量子中继器实现城际量子通信网络；三是通过卫星中转实现可覆盖全球的广域量子通信网络。"潘建伟认为，目前，我国量子保密通信技术在城域网上的使用已经基本成熟，已经可以推广；城际量子通信网络方面，连接北京和上海的千公里光纤量子通信骨干网工程"京沪干线"已经正式立项，有望在两到三年内投入使用。

但要实现广域的量子保密通信，还需要借助卫星。这主要是因为大气对某些特定波长的光子吸收非常小，而且大气层以外几乎是真空，因此量子信息的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗。如果能够在技术上实现纠缠光子在穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性，就有望克服光纤传输的弱点，将量子通信的距离大幅度提高，甚至达到覆盖全球的范围。

目前，我国广域量子通信网络计划已经开始，潘建伟团队作为国内唯一开展星-地自由空间量子通信实验研究的团队，牵头组织了中科院战略先导专项"量子科学实验卫星"，计划在2016年左右发射量子科学实验卫星，在此基础上将实现高速的星地量子通信并连接地面的城域量子通信网络，初步构建我国广域量子通信体系。可以预想，在不久的将来，量子保密通信将成为电子政务、电子商务、电子医疗、生物特征传输和智能传输系统等各种电子服务的驱动器。

（《中国科学报》 (2013-05-31 第12版）