我國首顆“量子實驗通信衛(wèi)星”有望近期發(fā)射，如果成功發(fā)射，中國將成為全球第一個實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國家，加上今年下半年建成的地面光纖量子通信網(wǎng)絡，國內將初步建成廣域量子通信體系。目前不論是在量子通信科研領域還是應用領域，我國都處于世界領先地位，量子通信正成為繼高鐵和核電之后中國在世界先進工業(yè)領域的另一張名片。
基礎研究成果豐碩 我國量子通信技術世界領先
在潘建偉院士和郭光燦等國際頂級量子通信專家的帶領下，我國在量子通信領域已經(jīng)位于世界領先地位。隨著即將到來的量子衛(wèi)星升空和下半年“京滬干線”的完工，中國的廣域量子通信體系為率先建成全球化的量子通信衛(wèi)星網(wǎng)絡奠定了基礎，實現(xiàn)全球范圍內衛(wèi)星和地面之間的首次量子通信。一個“天地一體化”的量子通信網(wǎng)絡將初步形成，這意味著自上世紀80年代起，至今歷經(jīng)30多年的量子信息研究，終于走向實用。
>> 量子衛(wèi)星
中科院量子科學實驗衛(wèi)星將于近期發(fā)射，這既是中國首個、更是世界首個量子衛(wèi)星，發(fā)射成功后將可以實現(xiàn)全球化的量子保密通信。量子衛(wèi)星的發(fā)射只是一個開始，未來還將建設以4個量子通信地面站和1個空間量子隱形傳態(tài)實驗站為核心的空間量子科學實驗系統(tǒng)。
量子衛(wèi)星發(fā)射后預計完成三大任務：衛(wèi)星和地面絕對安全量子密鑰分發(fā)、驗證空間貝爾不等式和實現(xiàn)地面與衛(wèi)星之間隱形傳態(tài)。
據(jù)了解，我國還將陸續(xù)發(fā)射多顆量子衛(wèi)星，力爭在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡。
>> “京滬干線”
在6月1日陳嘉庚青年科學獎頒獎會上，量子保密通信“京滬干線”項目工程總師、中科大教授陳宇翱向媒體透露，該項目將于2016年年底正式交付使用。
陳宇翱表示“目前工程已經(jīng)完成了四分之三。量子京滬干線全長2000余公里，目前已經(jīng)完成了約1500公里，而剩下的500公里預計也將于下個月打通。”
“京滬干線”是世界第一條量子通信保密干線，傳輸距離達2000多公里，途經(jīng)北京、濟南、合肥、上海等多個城市，可應用于金融、政務等重要信息的保密傳輸。
>> 量子技術
在日前舉辦的“光纖通信50年高峰論壇”上，上海交通大學教授王壽泰透露，最近，中國科學技術大學潘建偉、張軍等和英國牛津大學的同事合作，實驗實現(xiàn)了68Gbps的高速量子隨機數(shù)發(fā)生器，和此前的最快速率相比提高了一個數(shù)量級。相關論文發(fā)表于儀器領域權威期刊《科學儀器評論》。
中科院還發(fā)展出了“非摧毀性的測量技術”。中國研究人員成功制備了國際上最高亮度的自旋-軌道角動量超糾纏源、高效率的軌道角動量測量器件，突破了以往國際上只能操縱兩光子軌道角動量的局限，搭建了6光子11量子比特的自旋-軌道角動量糾纏實驗平臺，從而首次讓一個光子的“自旋”和“軌道角動量”兩項信息能同時傳送。
除此之外，中國科技大學潘建偉、陸朝陽等與華盛頓大學許曉棟、中國香港大學姚望合作，在國際上首次在類石墨烯單原子層半導體材料中發(fā)現(xiàn)非經(jīng)典單光子發(fā)射，連接了量子光學和二維材料這兩個重要領域，打開了一條通往新型光量子器件的道路。該工作于2015年5月5日在線發(fā)表在《自然·納米技術》上。同期的“新聞視角”欄目撰文評論該工作“開辟了一個新的研究領域”。
量子通信元年到來 三維度掘金相關機會
今年是公認的量子通信產(chǎn)業(yè)化元年，隨著即將到來的量子衛(wèi)星升空和下半年“京滬干線”的完工，一個“天地一體化”的量子通信網(wǎng)絡將初步形成，未來量子通信的技術進步速度將提高。在量子存儲和量子中繼技術得以突破后，將進一步延伸量子信道傳輸距離，量子通信有望逐步商用化。
據(jù)長江證券分析師表示，展望未來，量子通信產(chǎn)業(yè)的投資機會大概率會有望出現(xiàn)在三大領域，分別為量子通信光器件、量子通信基礎建設和系統(tǒng)服務、信息安全應用。
《2016-2020年中國量子通信行業(yè)深度調研及投資前景預測報告》中指出，量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，不僅可用于軍事、國防等領域的國家級保密通信，還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)和票據(jù)的電信、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政以及企業(yè)云存儲、數(shù)據(jù)中心等領域和部門，而技術又相對成熟，未來市場容量極大。