量子通信技术的产业探索及未来发展思考-赵春旭.pdf

1、量子通信技术的产业探索及未来发展思考量子通信技术的产业探索及未来发展思考中国联通研究院中国联通研究院 赵春旭赵春旭2025年年9月月11日日-2-3对未来量子通信发展的思考对未来量子通信发展的思考2中国联通量子通信探索中国联通量子通信探索1量子通信技术简介量子通信技术简介目录目录-3-我国量子信息技术相关政策我国量子信息技术相关政策p 2025年3月5日，2025年国务院政府工作报告中，培育壮大新兴产业、未来产业的部分提到，建立未来产业投入增长机制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。p 2024年7月21日，党的二十届三中全会审议通过中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现

2、代化的决定。决定在“健全推动经济高质量发展体制机制”中提出，建立未来产业投入增长机制，完善推动人工智能、量子科技等战略性产业发展政策和治理体系，引导新兴产业健康有序发展。p 2021年3月21日两会通过中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标纲要。指出要瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。加快布局量子计算量子通信等前沿技术.p 2020年10月16日中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习，习近平总书记在主持学习时强调“量子科技发展具有重大科学意义

3、和战略价值，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，培育量子通信等战略性新兴产业，抢占量子科技国际竞争制高点，构筑发展新优势”。20162016年1212月关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知政府工作报告20172017年1111月20182018年3 3月肯定量子通信发展成果，将量子通信与载人航天等并列为重大创新成果。2020年-2025年依托“京沪干线”和“墨子号”，构建量子保密通信网络运营服务体系，探索行业的应用。把量子通信提升至国家战略高度“十三五”国家战略性新兴产业发展规划信息安全与计算能力的博弈信息安全与计算能力的博弈n 经典通信的安全取决于数学计算复杂性（大整数分解

4、问题，离散对数问题）。n 量子密码学的发展是加密方式的破译难度和计算能力之间的博弈。n 量子通信利用测量塌缩以及量子态不可克隆等量子力学原理，保证通讯过程理论上的无条件安全，从根本上抵御量子计算机带来的威胁。影片改编自安德鲁霍奇斯编著的传记艾伦图灵传，讲述了“计算机科学之父”艾伦图灵的传奇人生，故事主要聚焦于图灵协助盟军破译德国密码系统“英格玛”，从而扭转二战战局的经历。加密方式难易 vs 计算能力强弱保密通信发展历程经典通讯的安全性取决于计算难度，打破安全性的关键就在于计算能力。量子计算与量子加密的量子计算与量子加密的“矛与盾矛与盾”n 量子计算机出现以后，目前基于数学理论的密码体系不再安全

5、，量子计算机能在几分钟内将加密算法破解，而量子通信技术则提供了能够抵御这种破解和威胁的方法，即量子加密技术。n 量子密钥分发“无条件安全”的特性与计算复杂度无关，不论对手拥有多强的计算能力，其安全性都不会受到影响。量子计算是以量子比特为基本单元，利用量子态叠加和干涉等原理进行并行计算，相比于经典计算机可实现指数量级的运算处理加速，基于数学计算安全的经典通信将不在安全。量子霸权（量子优越性）2019年10 月 23 日，谷歌在Nature上发布论文，向外界证明已通过实验实现“量子霸权”传统计算与量子计算Google 的论文显示，他们制造出了 53 个量子比特数的量子计算机，计算能力超经典超级计算

6、机。同样的计算量，量子计算机用 200 秒就完成了，而目前最强的经典超级计算机，要花费 10000 年才能完成。1台n位的量子计算机=2n 台n位的传统计算机并行计算。n 量子通信定义以量子态为信息载体，通过量子态传送实现量子信息或经典信息传送的技术。（国家标准GB/T 43692-2024）量子隐形传态（QT）量子通信通信双方制备纠缠量子对进行纠缠分发、量子态传输和贝尔态测量，实现量子态传送的方法量子密钥分发（QKD)通信双方通过传送量子态的方法实现对称密钥生成的方法，在理论协议层面具备信息论安全性量子安全直接通信（QSDC)一种在量子信道中直接传送信息的量子通信技术，用量子态编码信息，综合