一個(gè)涉及多地的量子信息科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室（下稱“國家實(shí)驗(yàn)室”）正在籌建，長期投資將達(dá)千億元。
第一財(cái)經(jīng)記者從2018年國際量子密碼會(huì)議上了解到，中國正在籌建的國家實(shí)驗(yàn)室涉及合肥、上海和北京等地，僅合肥量子信息實(shí)驗(yàn)室占地就將達(dá)554畝，如此規(guī)模在全球都比較罕見。
這也是繼墨子號(hào)量子衛(wèi)星、量子通信“京滬干線”之后，中國在量子科學(xué)領(lǐng)域的又一次大手筆投入。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（下稱“中科大”）內(nèi)部人士向第一財(cái)經(jīng)記者透露，目前該項(xiàng)目已經(jīng)獲得安徽省和上海市政府各10億元左右的配套啟動(dòng)資金，而國家長期投入將達(dá)到千億元人民幣。
千億級(jí)規(guī)模的國家項(xiàng)目
上周，來自中、美、德、奧、英、法、日等國的500多位專家齊聚上海，參加上述量子密碼會(huì)議，共同研討量子通信領(lǐng)域最新進(jìn)展和未來趨勢，其中包括量子信息理論創(chuàng)始人——美國科學(xué)家查爾斯·本內(nèi)特和加拿大科學(xué)家吉爾斯·巴薩德。這也是中國首次舉辦量子密碼領(lǐng)域最知名、影響力最廣泛的國際學(xué)術(shù)盛會(huì)，更將推進(jìn)量子通信發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化路徑。
國家實(shí)驗(yàn)室是國家計(jì)劃實(shí)施的“科技創(chuàng)新2030——量子通信與量子計(jì)算機(jī)重大項(xiàng)目”的承擔(dān)實(shí)體，建成后將以國家信息安全和計(jì)算能力提高等重大需求為導(dǎo)向，著力突破以量子信息為主導(dǎo)的第二次量子革命的前沿科學(xué)問題和核心關(guān)鍵技術(shù)，培育形成量子通信、量子計(jì)算和量子精密測量等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占量子科技國際競爭和未來發(fā)展的制高點(diǎn)。
自上世紀(jì)90年代以來，量子信息科學(xué)得到迅猛發(fā)展，量子通信、量子計(jì)算和量子精密測量等量子信息技術(shù)可以在確保信息安全、提高運(yùn)算速度、提升測量精度等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的瓶頸，為保障國家安全和支撐國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供核心戰(zhàn)略力量。
在學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的協(xié)同努力下，我國正奮力搶占量子信息革命的全球制高點(diǎn)?！澳犹?hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、國家量子保密通信“京滬干線”等項(xiàng)目取得重大創(chuàng)新成果，實(shí)用化光纖量子保密通信技術(shù)在金融、政務(wù)、電力、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等更多行業(yè)領(lǐng)域破冰應(yīng)用，以及實(shí)現(xiàn)量子安全服務(wù)邁向移動(dòng)應(yīng)用的量子安全服務(wù)移動(dòng)引擎（QSS-ME）平臺(tái)產(chǎn)品的推出，證明了我國量子信息技術(shù)尤其是量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的蓬勃發(fā)展已現(xiàn)端倪，正在吸引越來越多的企業(yè)涉足其中。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報(bào)告顯示，2017年，我國量子通信行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了180億元，到2018年將達(dá)到320億元左右，同比增長77.78%，預(yù)計(jì)到2024年，我國量子通信行業(yè)建設(shè)及運(yùn)營服務(wù)市場規(guī)模達(dá)912億元。根據(jù)預(yù)測，國內(nèi)量子通信短期市場規(guī)模在100億~130億元左右，長期市場規(guī)模將超過千億元。
中國科學(xué)院院士、中科大常務(wù)副校長潘建偉在大會(huì)上表示：“世界各國都在做量子通信的發(fā)展規(guī)劃，中國在國際量子通信領(lǐng)域之所以能處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位，是因?yàn)槭昵?，我們就選擇了從基礎(chǔ)研究起步的艱難道路，掌握了核心技術(shù)，現(xiàn)在到了產(chǎn)業(yè)化階段就不太會(huì)遇上‘卡脖子’的問題了?！?/p>
值得注意的是，中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里、和也都加入了這場量子科技盛會(huì)。首席通信科學(xué)家謝崇進(jìn)對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“來自各國的科學(xué)家一起討論各種新型的量子加密協(xié)議和量子通信的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景，可以讓我們了解到行業(yè)的最新進(jìn)展?！?/p>
在談到量子通信的實(shí)際應(yīng)用場景時(shí)，謝崇進(jìn)表示：“其一是公司內(nèi)部系統(tǒng)的需要，其二是客戶的需求。我們知道客戶在哪里，這是阿里巴巴參與到量子通信產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢，但現(xiàn)在應(yīng)用層面最大的問題是還沒有建立標(biāo)準(zhǔn)?！睋?jù)了解，阿里巴巴在上海投資了“中科院-阿里巴巴量子計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，在硅谷也設(shè)有量子實(shí)驗(yàn)室。除此之外，華為也在德國設(shè)有一個(gè)量子中心。
國際學(xué)界也給予中國量子通信產(chǎn)業(yè)化發(fā)展高度的關(guān)注。本內(nèi)特和巴薩德在接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示，中國“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射是了不起的壯舉，中國在量子通信領(lǐng)域的突破“喚醒”了世界。
成立于2001年的全球首家從事量子密鑰分發(fā)（QKD）的商業(yè)公司、總部位于瑞士日內(nèi)瓦的IDQ創(chuàng)始人NicolasGisin（尼古拉斯·吉森）對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“近十年來，中國量子通信技術(shù)的發(fā)展速度和規(guī)模是驚人的?！北M管走在量子通信商業(yè)化的最前沿，IDQ也一直在關(guān)注中國市場產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，并尋求與一切可能的中國伙伴的合作。IDQ目前估值已經(jīng)超過10億歐元。
在這次國際量子密碼會(huì)議上，各國科學(xué)家介紹了最新進(jìn)展：俄羅斯將在全境建設(shè)跨歐亞大陸的密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，這也是所有的項(xiàng)目中最為宏偉的一項(xiàng)，我國已實(shí)現(xiàn)的數(shù)千公里量子密鑰分發(fā)將大有用武之地；歐洲、韓國表示正在制定量子通信的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃；美國、歐洲、日本等都在推進(jìn)量子通信衛(wèi)星的發(fā)射計(jì)劃。
中國科學(xué)院也已確定計(jì)劃，將在“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研制3至5顆低軌量子通信衛(wèi)星，以實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)的實(shí)用化，同時(shí)還將著手開展中高軌量子通信衛(wèi)星的研制。
角逐國際量子通信標(biāo)準(zhǔn)競爭
中國的目標(biāo)是，力爭到2030年左右率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建信息充分安全的“量子互聯(lián)網(wǎng)”。
為此，我國已經(jīng)建成了連接北京、上海，貫穿濟(jì)南、合肥等地長達(dá)2000多公里的量子保密通信骨干線路——“京滬干線”，實(shí)現(xiàn)多地城域網(wǎng)絡(luò)的接入，并且得到了成功應(yīng)用；而未來多顆量子通信衛(wèi)星的發(fā)射將能夠解決更長距離的廣域傳輸?shù)钠款i。
隨著量子通信技術(shù)的不斷成熟，以量子密鑰分發(fā)為核心的量子保密通信，正逐漸成為量子科學(xué)實(shí)用化速度最快的領(lǐng)域。潘建偉表示，會(huì)議上多位專家都提到，量子保密通信的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在全球提速。這好比是在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)用化之間架起了一個(gè)“連接”，讓更多的人可以參與進(jìn)來。
2016年，國科控股聯(lián)合中科大共同發(fā)起成立國科量子，聚焦量子保密通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、推廣、運(yùn)營和維護(hù)。后續(xù)規(guī)劃建設(shè)的廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍將逐漸從京津冀、長江經(jīng)濟(jì)帶擴(kuò)展至全國，覆蓋各省會(huì)、直轄市及計(jì)劃單列市等大中型城市，并延展至海外區(qū)域。
大會(huì)結(jié)束后，潘建偉又同本內(nèi)特和巴薩德等科學(xué)家前往國際互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)的舉辦地烏鎮(zhèn)，繼續(xù)就量子通信標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)行深入的研討。第一財(cái)經(jīng)記者了解到，隨著未來更多量子通信衛(wèi)星計(jì)劃發(fā)射，如何制定針對(duì)衛(wèi)星的量子通信標(biāo)準(zhǔn)也被提上議程。
在量子通信的標(biāo)準(zhǔn)化研究方面，目前歐洲處于領(lǐng)先地位。2015年6月，歐洲發(fā)布量子安全白皮書。我國量子通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化研究相對(duì)歐洲起步晚一些，但也正在通過總結(jié)技術(shù)研究最新進(jìn)展以及試點(diǎn)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)形成標(biāo)準(zhǔn)化成果?？拼髧芰孔涌偛泌w勇博士告訴第一財(cái)經(jīng)記者，中國已經(jīng)在建立系統(tǒng)性能測評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，完善量子通信標(biāo)準(zhǔn)化工作。科大國盾量子是參與推動(dòng)中國量子通信標(biāo)準(zhǔn)化制定的重要力量之一。
趙勇稱，標(biāo)準(zhǔn)化是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵，是產(chǎn)業(yè)成熟的必經(jīng)之路。標(biāo)準(zhǔn)的制定需要各個(gè)國家的共同努力，各國專家已經(jīng)著手商討國際標(biāo)準(zhǔn)，試圖確定技術(shù)的安全性、通用性規(guī)則，并爭取早日確立，這將為量子通信產(chǎn)業(yè)化進(jìn)一步掃除障礙。
他還向第一財(cái)經(jīng)記者透露，中國信息安全測評(píng)中心已經(jīng)聯(lián)合科大國盾量子于2017年在ISO提出了量子密鑰分發(fā)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目，并獲得了立項(xiàng)，為我國角逐國際量子通信標(biāo)準(zhǔn)競爭搶得先機(jī)。
目前量子通信的商業(yè)需求主要集中在安防、能源、電力等國家戰(zhàn)略領(lǐng)域，銀行等金融領(lǐng)域的客戶也正在試用。據(jù)賽迪顧問預(yù)測，到2020年，量子通信將主要應(yīng)用于國防、金融和政務(wù)領(lǐng)域，三者之和將占據(jù)市場規(guī)模的96%。
趙勇說，規(guī)?；?yīng)將帶動(dòng)量子通信應(yīng)用成本下降，產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)通力合作將能挖掘更多應(yīng)用場景。
由于量子信息技術(shù)的巨大潛在價(jià)值，歐美各國都在積極整合各方面研究力量和資源，開展國家級(jí)的協(xié)同攻關(guān)。例如，歐盟在2016年宣布投資10億歐元啟動(dòng)量子技術(shù)旗艦項(xiàng)目；最近，美國國會(huì)也正式通過了“國家量子行動(dòng)計(jì)劃”；此前，大型高科技公司如、、等也紛紛強(qiáng)勢介入量子計(jì)算研究。
