◎ 科技日報記者 馬愛平

量子通信是量子科技三大方向之一，經過20多年的努力，中國在該領域實現了從跟跑到領跑的重大轉變。

近日，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”牽手“京滬幹線”，我國科研團隊成功組建了世界上首個天地一體化的廣域量子通信網絡，實現了長達4600公里的綜合通信鏈路距離跨越，也爲我國未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了堅實基礎。這一成果在國際學術期刊《自然》發表。《自然》雜誌審稿人評價稱，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發網絡，是量子通信“巨大的工程性成就”。

日前，在****“空天計劃”推出的《星空對話》欄目第四期上，北京跟蹤與通信技術研究所高級工程師、北斗地面試驗驗證系統副總設計師盧鋆，對話中國科學院院士，量子科學實驗衛星工程常務副總設計師、衛星總指揮，中科院上海技術物理研究所研究員王建宇，針對量子通信的技術突破和應用，展開了深入剖析和解讀。

王建宇表示，許多人對於量子通信都存在一定誤解。事實上，量子通信是現有通信技術的補充，並不能完全替代它們，它的作用是給普通的通信技術提供一種在密鑰分發過程當中無法破譯的密碼。之所以現在叫“量子通信”是因爲最早的時候名稱是從國外直接翻譯過來，Quantum Communication被翻譯成了量子通信，其實更嚴謹的說，量子通信就是產生一種不可破譯的密碼。

量子通信作爲排頭兵走在通信技術、信息革命的最前列，它是一個非常重要的突破點。那麼，這個突破點的核心在哪兒？

對此，王建宇解釋，上個世紀初有兩個非常著名的物理學上的重大發現，一個是愛因斯坦創建的家喻戶曉的“相對論”，還有一個就是量子力學。量子力學作爲四大力學之一，起到了非常大的作用，而且愛因斯坦本身就是量子力學的發明人之一，他的第一個諾貝爾獎的獲獎原因就是提出了光電效應，提出了光是粒子化的，這就是量子力學的一個核心概念。

“雖然量子力學並沒有像相對論那麼廣爲人知，但是在大學的課程中量子力學是必修課程，它揭示了微觀世界粒子運動的規律。可以這麼說，如果沒有量子力學，就沒有現在的半導體工業，大家每天在用的手機，都不會存在。”王建宇說。

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近些年量子力學又熱起來的原因是在量子力學理論中，存在很多理論上可以推導出來，但是現實上還不能解釋的現象。近幾年來，由於物理和科技的發展，很多現象可以通過實驗去解釋了，甚至可以爲我們所用，這相當於量子力學又迎來了新一輪的革命。

“這也是我們現在所說的所謂‘量子信息學’，它包含了以下三大部分：量子通信、量子計算、量子測量。”王建宇說。

對於未來量子通信領域的發展，王建宇認爲，產業發展是很複雜的一件事情。大家目前很看好量子這個賽道，投資市場也比較火爆。但讓量子真正產業化，它的門檻比較高，還會有很多困難。如果是補充作爲密鑰，真正做起來市場也是巨大的。在量子測量、導航應用方面，還有一些量子成像、量子雷達等，首先會在國家安全上得到一些應用，也會出現一些相應的產品。投資量子領域是好事，但是風險也要看得到。

未來，在量子計算包括量子探測領域，還有哪些發展和探索？王建宇指出，首先，在量子測量方面，量子探測要用的就是量子陀螺，目前很多人都已經在做了，它比傳統的陀螺高几個數量級。其次，量子定位可以通過量子的辦法降低干擾，提高精度。同時，用量子的方法也可以做重力場的傳感器，這也可以提高精度。第三，在遙感領域有一種新的量子成像，理論上可以對傳統遙感成像理論提出一些挑戰，但是它離真正達到現在成像的效果還有很多路要走，原理已經有所突破。量子測量非常實用，是具有潛力的發展領域。