量子信息产业化，属于中国量子的“星辰大海”。
文|IT时报 郝俊慧
编辑|郝俊慧 挨踢妹
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1、中国量子卫星通信新突破：一个可在全球实现量子密钥分发的低轨“量子星座”，预计明年将发射第一颗卫星，这将推动量子卫星通信进一步从科学实验室走向落地商业运营。
2、目前，中国量子通信至少领先国际水平5年，如果基于中高轨的万公里量子通信卫星顺利发射，我国将至少领先10年。
3、可预见的未来，量子优越性被打破将在今后几年成为常态。
无论你身在世界何处，当地时间零点，抬头仰望星空，或许会看到一颗星星划过夜空。那是中国的“墨子号”，全球首颗量子科学实验卫星。2016年8月16日发射于酒泉航天基地的它，可以在青海的德令哈和云南的丽江间，搭建一条超过1200公里的光链路，每秒分发一对光子，实现同样的结果，光纤需要3万年。
从星空回到地面。中国安徽合肥，一张全长1067公里的量子城域网正在建设中，这是全国最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网，建成后，将为合肥市区两级500多个部门提供量子安全服务。
最后，打开手机。如果你和朋友更换了“量子密话”SIM卡，那么，每条短信在双方手机内将“阅后即焚”，再不必担心隐私泄露。
1900年，普朗克第一次窥见量子，人类推开微观世界大门。此后，玻尔曾说，经典世界是“一个四壁布满探测器的房间”，现有世界万物都在房间内。120年后，“量子力学”的第二次革命，将打开这个房间的窗户，重新审视量子世界，而中国，是这轮科学革命重要的科学研究和实践阵地。
“中国在量子科技领域的系统性突破，推动我国实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史性飞跃。”9月18日，由合肥市人民政府和中国电信安徽公司共同主办的2021量子产业大会上，中国科学院院士、中科院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟如是表示。
中国科学院院士王建宇则在大会主题演讲中透露，除了墨子号，一个可在全球实现量子密钥分发的低轨“量子星座”，预计明年将发射第一颗卫星，这将推动量子卫星通信进一步从科学实验室走向落地商业运营，“在量子通信领域，我们可以自豪地说，中国牢牢占据了国际领先地位。”
从天到地再到人，中国量子的星辰大海，不仅在和世界顶尖科学家同台竞技的科研最前沿，更在走向规模化应用的量子信息技术产业中。
完成量子通信“三步走”战略,是中国领跑世界的高科技名片。
20世纪初，量子力学的出现，成为人类历史上最重大的科学革命之一，直接推动半导体、激光、核能、超导、核磁共振等产业的出现和发展。进入20世纪90年代，量子调控技术的巨大进步使得人类可以对微观粒子的量子状态进行主动的精确操纵，从而诞生了以量子信息技术为代表的新兴领域，量子通信便属于其中之一。
近几年来，围绕构建全球量子通信网络的愿景目标，中国制定了“三步走”策略：基于现有光纤的城域网、基于可信中继的城际网和基于卫星中转的洲际网。
“截至目前，中国实现了‘三步走’战略的一路领跑。”科大国盾量子相关人士告诉《IT时报》记者。
从建成全球首个规模化量子通信网络“合肥城域量子通信试验示范网”，到世界首条量子保密通信骨干线路—“京沪干线”正式开通，再到世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”完成三大科学实验任务、建立人类历史上首次洲际量子保密通信，我国量子保密通信产业化技术储备基本完成。
“目前，我们至少领先国际水平5年，如果基于中高轨的万公里量子通信卫星顺利发射，我们将至少领先10年。”中国在量子通信领域的成功极大激发了欧美国家在空间量子精密测量、空间基础量子物理等方面的热情，据王建宇介绍，2021年召开的G7峰会上，美、英、日等七国宣布将由政府及机构携手建设基于卫星的量子加密网络——“联邦量子系统”。
此次大会，科大国盾量子发布了一款量子卫星地面站，和此前地面站相比，体积从20m3下降至小于1m3，重量从约12吨下降至小于100公斤，且成本从千万级下降至百万级。这是全球首款小型化、可移动的量子卫星地面站，它让卫星地面站从一项基建工程变成了一个设备，在一些不便于建造量子保密通信网络的地方，如海洋、岛屿等地，只要一台小型卫星地面站，便可以便捷、安全地获取量子密钥。
“地面站的普及，将快速推动量子卫星通信的产业化。”王建宇表示。
探索量子的科技创新与落地，是中国电信打造科技型企业的新名片。
8月20日刚刚回到A股的中国电信，为自己提出三个新目标：打造服务型、科技型、安全型企业，其中，科技创新是企业发展的战略支撑。招股书显示，科技创新研发项目是A股募资的三个方向之一，2023年之前，中国电信计划投资30亿元研究前沿技术，其中便包括量子信息技术与经典信息通信系统的结合。
此次大会上，中国电信董事长柯瑞文指出，将通过聚焦量子信息产业发展，进一步加大研发力量和研发资源的投入，加快量子科技在通信运营领域的技术验证、应用推广和标准制定，积极探索量子信息技术在5G、云、物联网、大数据等领域的应用，加快推动量子科技基础研究和技术研发成果向多行业领域的融合创新应用，形成量子信息产业化全链条布局。
中国电信在量子方面的布局早已开始。
2020年10月，中国电信集团和国盾量子启动“量子铸盾”行动，计划为10个城市的公共安全提供“量子安全云”，为100个城市提供量子安全组网方案，为10000个政企客户提供量子安全加密解决方案，为1000万移动终端用户提供量子安全通话服务。
今年1月，“量子密话”业务在安徽试商用，采用国产加密算法+量子密钥的双保险，是国内首款将5G与量子信息技术紧密结合的移动通信产品，利用量子随机数及量子密钥分发机制生成认证密钥及通话密钥，理论上，这是一通不可能被破译的电话。结合即时通信的安全机制，“量子密话”甚至可以做到短消息“阅后即焚”，当用户阅读后，启动倒计时销毁，避免信息外泄。
《IT时报》记者从中国电信了解到，截至目前，“量子密话”用户已超过10000名，主要来自行业用户，如政府、金融、公检法司等，接下来，中国电信将在北京、广东、上海、江苏等15个省市推广试点量子密话业务，同时面向行业和公众客户。这意味着，不久的将来，这些地区的用户到指定营业厅便可以为自己办一张支持“量子通话”的手机卡。
“很多企业正在进入，尤其是在中国电信等领军企业带动下，量子通信产业的未来真的来了。”王建宇认为，量子号+热气球/无人机中继+低轨量子密钥星座+中高轨量子卫星，将提供商业化运行的全球广域量子通信的一体化量子卫星网络服务，从而让量子密钥从“试用”走向“实用”。
9月18日当天，中国电信和科大国盾量子联合成立的中电信量子科技有限公司正式揭牌。启信宝显示，该公司由中国电信集团投资有限公司持股54%，科大国盾量子持股36%。柯瑞文指出，与中科大开展深层次合作是中国电信加强科技创新的一项重要举措，显然，这个任务将由落户合肥的中电信量子科技重点承担。
如果说，“量子星座”是中国量子物理意义上的星辰大海，那么，量子通信日趋完善的应用生态，则是另一个群星璀璨的“星辰大海”。
本次大会上，合肥市副市长路军发布了包括九章、祖冲之、光量子芯片、量子密话、量子物联网、量子安全云在内的12项创新应用成果。
2020年，中国的九章量子原型计算机实现76个比特光量子优越性，今年发布的祖冲之，更是目前超导量子比特全球最多的超导量子原型计算机。
可预见的未来，量子优越性被打破将在今后几年成为常态。中国科学技术大学教授朱晓波此前曾预计，未来5年内，将出现实现1000比特量子计算能力，并且精度保持在99.5%的量子计算机；10年后，100万比特、99.8%保真度、能解决实际问题的量子计算机也有可能出现。
随着量子通信、量子计算突破技术藩篱的速度越来越快，量子的应用场景逐渐具有更多的“非实验室性”，一个以量子技术为底座、安全的世界即将到来。
量子物联网是中国电信推出的具有完全知识产权的物联网量子加密安全产品，基于统一的量子安全平台和量子安全模组，实现数据安全传输，可为智慧燃气、智慧城市、智慧园区、工业物联网、车联网等物联网系统提供量子安全支撑，而且未来将融入中国电信统一的物联网平台。
量子安全云则为各类平台入口加了一道量子锁，哪怕是海量用户涌入，也可以实现数据、通道、存储等多道加密，可广泛应用于政务、金融、医疗、企业等领域。
同日，中国电信还与国盾量子、辰安科技、本源量子、中电信量子、国仪量子、新华三等单位共同启动量子信息应用产业生态合作仪式，并进行了量子产业标杆项目的集中签约，内容涵盖民生应用、工业物联网、量子安全通信模组、量子安全车联网、量子安全智能网络等领域。
科大国盾量子人士告诉《IT时报》记者，此次大会，他们和长虹美菱股份有限公司签署的“量子信息工业互联网平台”项目，重点聚焦重要关键设备的工业互联网应用场景，以实现关键数据采集、传输、控制等大规模应用场景化部署，达到工业场景下基于量子通信技术的无条件安全，最终形成融合量子通信加密技术、工业互联网边缘计算技术、边缘数据智能技术的集成化网关，“这个项目从数据源头实现了工业互联网安全防护，为工业智能制造体系建设提供了融合技术支撑”。
类似这样基于量子技术的示范应用，是此次大会的签约重点，而加速推动量子科技理论成果在各行业领域的应用和推广，更契合此次大会主题——“量子科技 产业革命”。正如柯瑞文在演讲中提及，中国电信将推动量子通信科研成果转化，形成量子信息产业化全链条布局。
这片蓝海，是中国量子真正的“星辰大海”。
