通過“京滬干線”把銀行的一筆錢從上海轉賬到北京——這是現(xiàn)場演示的量子保密通信一個實際應用。“京滬干線”項目工程總師陳宇翱說，由于量子具有“不可分割”“測不準”“不可克隆”等特性，量子保密通信在原理上是絕對安全、不可破解的。

科學家這樣解釋：首先，由于“不可分割”，竊聽者無法分割出半個量子進行測量；其次，測量必然會改變量子的狀態(tài)，竊聽者也不能截取量子之后，去測量它的狀態(tài)，因為這樣竊聽行為會暴露；第三，未知的量子態(tài)無法被精確復制，竊聽者即使截取了量子，也不能精準復制量子狀態(tài)來竊聽，得到的只能是“偽碼”。

這項技術并不局限于實驗室里。我國已經(jīng)率先將量子通信帶到了日常生活中，讓以量子密鑰通信終端設備、全通光交換、網(wǎng)絡路由設備為核心的量子信息安全系統(tǒng)，為涉密信息“保駕護航”。

“基于量子密鑰分發(fā)的保密通信在我國實用化比較早，已經(jīng)有了一批應用量子密鑰的商用加密通信產品，包括量子Ｕ盾等?！笨拼髧芰孔蛹夹g股份有限公司總裁趙勇說，未來一兩年，量子密鑰分發(fā)設備有望發(fā)布國家標準。

科大國盾承擔了此次洲際量子通信的部分關鍵設備研制。事實上，“京滬干線”培育了量子通信的制造業(yè)和服務業(yè)，多數(shù)基礎設備都是由中國企業(yè)自主研發(fā)和制造的。

不過，趙勇也表示，想要規(guī)模應用量子通信，還需要技術不斷突破，解決損耗引起的速率下降和距離受限等問題，突破的方向包括提高發(fā)光頻率、提高探測效率以及各種新技術。

　　顛覆式創(chuàng)新：“第二次量子革命”搶占前沿

在２０世紀，“量子革命”孕育出激光、半導體、核能等技術，發(fā)展出光通信、電子計算機、手機、互聯(lián)網(wǎng)等改變人類文明進程的重大應用。進入新世紀，以“量子調控”為特征的“第二次量子革命”拉開序幕。

在新的征程中，中國正領跑。

成功發(fā)射全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，成功研發(fā)世界上第一臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機，成功實現(xiàn)千公里量子糾纏分發(fā)、星地量子密鑰分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)……去年以來，我國科學家在量子科研領域連續(xù)獲得世界級突破。

一系列“顛覆式創(chuàng)新”將被催生。跨越歐亞大陸的量子通話，展示著廣域量子通信應用的雛形。據(jù)了解，國內多家銀行與證券機構已開始進行同城數(shù)據(jù)備份、加密傳輸、網(wǎng)上銀行加密、異地災備及視頻會議等量子保密傳輸?shù)氖痉稇谩?/p>

美國、歐盟紛紛制定實施新的國家量子科學發(fā)展計劃，日本也正在進行量子通信衛(wèi)星實驗。搶占“第二次量子革命”制高點的國際競爭日趨激烈。

對于量子時代的科研與應用，我國科學家有著清晰的路線圖：通過量子通信研究，從初步實現(xiàn)遠程量子通信網(wǎng)，到實現(xiàn)多橫多縱的全球量子通信網(wǎng)絡；通過量子計算研究，為大規(guī)模計算難題提供解決方案，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代的信息有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現(xiàn)新一代定位導航、激光制導、水下定位、醫(yī)學檢測等。

“在新一輪的科研比拼中，我們的科研工作者將以時不我待的精神，艱苦奮斗、勇攀高峰。”白春禮說。