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【创心服务 联通你我】青春逢盛世，奋斗正当时 |
| 中国通信网 |
时间：2009-09-07 |
信息来源：科技日报 |
一个250量子比特的存储器，可能存储的数达2的250次方，比现有已知的宇宙中全部原子数目还要多；
具有5000个量子位（比特）的量子计算机，可以在大约30秒内解决传统超级计算机要100亿年才能解决的大数因子分解问题；
一旦量子计算机研制成功，其所具有的特殊性能，将使现在所通用的公开密码系统彻底“无秘可保”；
采用量子态作为信息载体的量子密钥体系，除当事人之外的第三人根本不可能破解其密码……
正是由于量子特性使量子信息技术能够在运算速度、信息安全、信道容量和检测精度等方面突破现有信息系统的极限。因而，这个诞生不到30年的新兴交叉学科被全世界无数科学家寄予厚望。
“几十年磨一剑”，8月26日在南京邮电大学举行的2009年亚洲量子信息科学会议上，我国量子通信技术权威专家郭光灿院士用最浅显易懂的语言告诉记者，“目前人类已经在量子密码上实现初步的商用化，但是量子计算机的研究仍然路漫漫。”
量子是一种“十分玄妙”的东西，郭光灿解释说，“在雪地上，穿过一根树桩时，代表经典信息的滑雪者只能绕过，而代表量子信息的滑雪者则像魔术师一样直接穿过了。”
而量子的纠缠性使得量子信息传输速度可超越光速。“‘量子纠缠’是什么？就像一个母亲和她的女儿，分别住在中国和美国。在美国的女儿怀孕了，当她生孩子的一瞬间，哪怕远隔千山万水，不用电话通知，远在中国的母亲就顺理成章地变成了外婆。纠缠是一种非常奇怪的性质，两个粒子无论分开多远，对其中一个粒子操纵或者作用，必将影响另一个粒子的态。”郭光灿用这个贴切的比喻解释了一个曾经被爱因斯坦嗤之以鼻的理论，如今这个已经被实验证实的量子特性正在引领科学家研发未来的量子计算机。
正是这种常人难以理解的特性使得量子信息技术可以突破现有信息技术的物理极限，为信息科学的发展提供新的原理和方法，21世纪信息科学将从“经典”时代跨越到“量子”时代。量子信息技术是后莫尔时代的重要新技术，将来有望形成QIT新产业，因而成为各国未来高技术的战略竞争焦点之一。日本今后10年里预计在该课题上的投入将达400亿日元，而美国的情报机构也对此高度关注。
郭光灿预测，量子信息领域中产生的量子密钥分配器、精确测量仪、量子模拟器等都是最接近应用的产品。
目前，在量子密码通信领域上，我国的研究水平已经跻身世界前沿，并在某些方面具有不可比拟的优势。2004年我国建立一条从北京到天津长125公里的试验性光纤量子通信密码线路；2007年，郭光灿领衔的研究团队在北京成功试验了“量子路由器”，并获得了美国授权专利；2009年，国内首个“量子政务网”在安徽芜湖建成，标志着我国量子保密通信技术已经正式步入日常应用轨道。
这个由郭光灿院士团队建设的“量子政务网”采用了我国具有全部知识产权的单向量子保密通信方案、设备以及量子保密通信网络核心组网技术，利用当地商用光纤，连接了芜湖市科技局、招商局、经贸委等市政机关的八个用户，首次设计出具有多层次、旨在满足不同用户需求的多功能量子保密通信网络。通过该网络可以完成任意两点之间的绝对保密的通信过程，不仅可以实现保密声音、保密文件和保密动态图像的绝对安全通信，还能满足通信量巨大的视频保密会议和大量公文保密传输的需求，可以有效对抗黑客攻击和木马窃听。
目前，新加坡已经采用量子通信密码技术，着手对现有网络进行升级，日本、美国、欧洲等都在积极推广应用此项技术。而郭光灿的团队正在进一步完善量子密码器件的小型化和便利化并推向民用市场，“老百姓最常用的聊天工具，如QQ、MSN等很容易被黑客窃取信息，现在只要连接上量子保密器件，就可以实现了‘聊天实时加密、安全牢不可破’保密神话！”
尽管量子通信密码技术已经开始走入寻常百姓的生活，但是作为最有希望替代目前硅芯片计算机的未来之星——量子计算机，仍然是量子信息研究中最困难的，“因为量子计算机的实现需要量子算法、量子计算模型、量子纠错机制和硬件等各个方面的突破性进展”，郭光灿说，“尽管科学家在实验和理论上都取得了一些成果，但这些研究仍然处于非常早期的阶段。虽然我国在量子信息学科上进步稍晚，但是国家已经在中长期科技规划中设立量子调控研究这一重大科学研究计划”。郭光灿预测，最终量子计算机将被用来解决现在计算机解决不了的问题。 |
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