香港中通社北京1月8日电 题：中国构建全球首个量子通信网 专家解析其意义
香港中通社特约记者 庄恭
量子通信是国际现代通讯未来发展的热门应用技术，广受业界关注。
7日，中国科学技术大学科研团队宣布，中国构建的全球首个星地量子通信网，实现了跨越4600公里的传输距离。此项成果标志着中国已构建出星地一体化广域量子通信网的雏形，对未来实现更广域量子通信网络提供坚实基础。
29年前，人类历史上首次的量子通信是在实验室诞生的，当时的传输距离是32厘米。
所谓量子通信网络是一种采用量子通信系统的网络，量子通信网络由众多分离的节点组成，量子信息就存储在这些节点中。
2016年，中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。2017年9月，世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。
目前，量子通信技术已经在中国多个领域应用。其中，量子保密通信技术已经为中国纪念抗战胜利70周年阅兵、中共十九大等国家重要会议和活动提供了信息安全保障。
此外，银行业监管信息报送、人民币跨境收付信息管理系统、网上银行数据异地灾备系统等都应用了量子保密通信技术。未来，量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域可进一步广泛应用。
然而，中国量子通信团队取得如此成果，需要跨越哪些技术难题？
中科院院士、中国科技大学常务副校长潘建伟表示，首先，制备单个光量子的技术难题。这个技术难题如同一个普通的15瓦左右的灯泡每秒钟辐射出的光量子个数可达10万亿亿个，想要实现单个光量子的制备就如同在这10万亿亿个光量子发射出来的瞬间捕捉到其中的某一个。
其次，实现对单光子的探测。单个光子已经是光能量的最小单元，能量是非常微弱的，需要发展出非常精密和高效的单光子探测技术。具备了单个光量子的制备和探测能力后，才能够实现安全的量子通信。
“墨子号”卫星常务副总设计师王建宇举例表示，实现星地通信好比万米高空投硬币。要从1000千米的高度把一个个光子发射到地面站，就好比在万米高空高速飞行的飞机上，同时向地面两个旋转的投币口细长的储蓄罐扔进一个个硬币。储蓄罐的投币口是细长的，相当于光的偏振，它是有方向的，硬币要把方向对好才能扔进去，而且不是扔一个，要两边同时都扔准才行。
此外，实现超远距离精准探测。根据计算，一根火柴划一下大概有1017个光子，而卫星地面站的探测能力，相当于在地球上的人要发现在月亮上有人划了一根火柴。此外，还要在每秒一亿个光子里面，搞明白地面探测到的是第几个光子，这些光子都是排好队的，探测一个就要知道它是第几个，这样才能用来做密钥。
据悉，中国将根据已掌握的量子技术，加快骨干网扩展，形成更复杂的拓扑结构，幷在基础上构建国家级地基授时网络，为定位、导航和授时服务提供保障。
同时，通过地面网络与量子卫星的结合，将为超大尺度量子干涉的相关实验提供了有利基础。相关实验包括：探索量子力学与广义相对论融合等世界级问题，为量子引力的基础检验以及用于计量应用的大规模干涉测量等提供技术可能。
