我国量子通信居世界前列，有哪些技术已经应用于生活当中？

1. 我国量子通信居世界前列，有哪些技术已经应用于生活当中？

量子（quantum）是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别，经典物理学认为原子是最小单位，在经典物理学中，根据能量均分定理：能量是连续变化的，可以取任意值。量子化现象主要表现在微观物理世界。
描写微观物理世界的物理理论是量子力学量子通信被认为是保障未来通信安全最重要的技术手段。基于专利分析方法,对全球及中国量子通信技术发展现状及市场竞争态势进行了研究和分析。在量子通信的基础研究和应用技术方面,美国、日本、中国等国家的量子通信技术水平居于世界前列。"墨子号"量子通信卫星的成功发射预示着我国在量子通信技术发展上取得了巨大成功.量子通信作为一种无条件安全性的新型信息通讯方式也渐渐走入了人们的视野.本文首先从"墨子号"卫星的发射探讨了量子卫星中所涉及的基础科学问题,然后介绍了我国量子通信技术的。
对于量子通信产业，其产业链主要包含元器件、核心设备、传输干线、系统平台四个环节。全球第一条量子通信商用干线“沪杭干线”（浙江段）宣布开通；11月21日，国家量子通信骨干网“京沪干线”项目合肥至上海段顺利开通，这是目前全球已开通的最长量子保密通信骨干网络，预计今年年底全线贯通。
 

2. 中国的量子通信领先世界，为何还饱受争议？

墨子是世界上第一颗由中国自主研制的量子科学实验卫星，在世界上首次成功实现了星地双向量子通信。在不到一年的时间里，墨子完成了两年科学实验的最初目标。中国科学院院长白春礼表示，这标志着中国在量子通信研究领域处于世界领先地位。


该项目首席科学家、中国科学院院士潘建伟表示，目前，我国量子通信技术领先国际相关技术水平5年，未来10至15年将继续保持领先地位潘建伟表示，目前日本和欧洲已经启动了量子通信的研究项目，但在规模、时间和空间上，中国的量子通信技术比国际上的相关研究提前了四五年，未来还将长期处于领先地位

据介绍，京沪干线技术验证是在合肥、济南等地建立城域量子通信网后进行的。在验证相关技术的同时，课题组还征求了银行等相关用户的具体需求，将技术验证与应用示范紧密结合，成功跨越了产业转型的“死亡谷”“下一步很快。地面实验表明，未来量子卫星可以在白天工作；通过计算，高轨道卫星可以在未来工作。”潘建伟说，至少在未来10到15年内，我国量子通信技术将保持国际领先水平。


虽然中国量子通信技术发展迅速，但潘建伟也强调，量子通信技术的广泛应用还需要一段时间。”我们希望在国家的支持下，中科院率先建立覆盖全国的多水平、多垂直的量子网络，潘建伟说，通过技术的发展，大大降低成本，量子通信技术有望“进入千年”再过10到15年的家庭”。

3. 我国在量子通信领域取得哪些进展？

2018年1月21日，“2017科技盛典”颁奖典礼在央视演播大厅隆重举行。潘建伟领衔的“天地一体化广域量子通信技术研究团队”入选年度科技创新团队。中国科学院院长白春礼为该团队颁奖。

“天地一体化广域量子通信技术研究团队”经过长达10余年的协同攻关，取得了天地一体化广域量子通信技术的重大突破。自主研制了世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在国际上率先实现千公里级的星地量子通信，圆满实现全部既定科学目标；国家量子保密通信“京沪干线”通过总技术验收，使得我国的量子通信研究水平全面处于国际领先地位。

结合“京沪干线”与“墨子号”的天地链路，中国和奥地利之间在国际上首次成功实现了距离达7600公里的洲际量子密钥分发，标志着天地一体化广域量子通信网络雏形已经形成。用潘建伟的话说，千公里级的星地双向量子通信，终于“从理想王国走到了现实王国”。

4. 中国量子通信技术领跑世界，量子通讯到底是什么？

5. 中国量子信息技术会继续领跑世界吗？

近日，量子之父全国政协委员、中科院院士潘建伟表示，目前量子信息技术包括两个方面的应用，一方面是量子保密通信，量子通信通过原理上不能破解、不能窃听的传输方式，在国防、政务、金融以及银行的个人隐私保护方面都可以起到比较好的作用；另一方面是量子计算，如果能够实现操控100个量子，其计算能力就可以达到现在全世界计算能力总和的100万倍，量子计算带来的强大的计算能力，能够解决很多经典的计算机解决不了的问题，如气象的计算、药物设计和物理材料的设计。

在国家的高度重视和大力支持下，我国在量子技术上的研究是非常有特色的。比如在量子保密通信的研究上，在国际上处于全面领先。量子计算在国际学术界牢牢占有一席之地。去年有一些比较好的成果，如墨子号成功完成相关科研任务，京沪干线的全线开通。希望通过未来5到10年的努力，能够构建一个天地一体化的量子保密通信网络来保护千家万户的信息安全。在量子计算上，去年发布了全球首台光量子计算的原型机，希望通过3－5年的努力，实现50个比特的相干操纵，其计算能力在对某些特定问题的求解上，能够媲美目前最好的超级计算机。

潘建伟说，在量子信息技术上国际竞争非常激烈，党中央对此也非常重视，并在“十三五”规划中提出，要在量子信息科技领域实施重大项目，同时组建国家实验室。他说，我们希望把全国相应的科技力量集中在一起，通过科技创新，有信心在这一领域继续领跑世界。

6. 目前，量子通信领域最接近实际应用的是什么技术

　　目前，量子通信领域最接近实际应用的是量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。
　　量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。

7. 中国是第一个有量子通讯卫星的国家，中国在量子力学方面的地位如何？

中国的墨子号并不是量子通信卫星，严格上说是量子科学实验卫星，它是实验性质的。
据说当时只安排了一个实验任务，后来可能觉得太浪费了，又安排了第二项实验任务，后来又觉得还是太浪费了，于是安排了第三项实验任务，后来的事大家都知道了，墨子号量子科学实验卫星的三项任务都完满成功完成了。


墨子号量子科学实验卫星
这三项实验任务分别是：星地量子密钥分发、星地千公里级量子纠缠验证贝尔不等式、星地量子隐形传态。
墨子号的实验成功是以后实现量子卫星加密通信的基础，由于它只是实验性质，所以设计寿命并不长，不适合长期通信使用。


而量子加密通信是属于量子信息应用领域的，属于理论应用，不是理论研究本身，事实上量子信息应用的理论设计都是国外科学家提出的（最早提出通过量子特性进行加密的是美国科学家威斯纳，于1970年提出。而墨子号所使用的BB84量子加密协议则是美国哈佛学生贝内特和加拿大的布拉萨德共同于1984年提出），我国的研究团队只是把别人的理论研究超过给做出来了。所以，在量子力学理论研究方面，我国并不是世界领先水平。

但是前面说了，墨子号实际上是量子科学实验卫星，而在量子实验方面，我国确实处于世界领先水平，这是毫无疑问的，我国的中科大潘建伟团队的实验成果拥有多项的世界第一，特别是在千公里级量子纠缠实验，目前只有中国的墨子号量子科学实验卫星上能做（日本也发射过量子实验卫星，但那根本无法做量子纠缠实验，也不能做量子密钥方法，因为它无法发射和接收单光子）。即使撇开墨子号量子实验卫星这个“外挂”特效成果，潘建伟团队的实验室级别的实验成果也是有多项世界领先的，处于世界前列是毫无疑问了，而在量子加密通信领域中国是毫无疑问的世界第一！

8. 我国量子通信和量子计算方面，现在处于什么水平？

在量子通信领域，我国的研究团队已经世界领先了，在量子计算领域，即使我国不是世界领先，也已经距离世界领先非常接近了。根据公开资料显示，目前我国的量子通信实现了产业化，国盾量子已于2019在创业板上市，目前已向市场推出了多款QDK（量子密钥分发）设备。量子计算在我国起步较晚，进行商业化运营的公司也不多，国内从事量子计算研发的商业初创公司，目前已推出国内首台集成化量子测控系统，并在低温测控领域拥有丰富的产品。并且以超导与半导体量子计算机作为研发方向，已发布6比特超导量子芯片和2比特半导体量子芯片，其中半导体量子芯片水准处于国际先进行列。在量子精密测量方面，我国与国外先进国家仍有数量级上的技术差距。但在量子雷达方面的成果较为先进。

从中国在量子信息领域的发展情况来看，我们在量子通信领域处于全球领先的地位，在量子计算领域起步较晚，虽然呈现快速追赶之势，但是仍然略落后于美国。伴随着量子比特数的增加，量子技术领域的发展可以划分为三个阶段，第一个阶段到1-10个量子比特，可实现量子通讯。第二个阶段到10-100个量子比特，可实现量子感知。第三个阶段到超过100个量子比特，进入量子计算阶段。而当前的研究已经进入了量子感知阶段，量子通信目前已经有了一些实际的应用，而量子计算还仅仅处于演示阶段，未创造出有实用价值的量子计算机。在量子信息的几大应用中，量子保密通信是目前唯一进入实用阶段的量子信息应用。

作为国家战略性产业，量子通信产业的发展受到了国家战略、技术引领、产业推动、工程建设等多个方面政策的支持，出现在了《十三五国民经济和社会发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等重要的国家规划中，同时发改委也将国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程列入到了2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单之中。在2019年最新出台的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中，量子信息也成为了长三角未来规划布局产业重点。

在商业应用方面，量子保密通信目前已经应用到了政府、金融、电力、国防、互联网等行业。仅就银行业来看，前期就已经有多家银行实施了人民币跨境支付管理系统、同城数据备份加密传输、银行业威胁信息共享平台等量子保密通信产品和应用。按照英国政府科学办公室的研究报告中描绘的量子通信应用发展趋势，目前量子通信应用还处于早期的应用阶段。未来随着组网技术的成熟和终端设备的小型化、移动化，量子通信的应用还将扩展到电信网、企业网、个人与家庭、云存储等领域，长期有望产生量子云计算、量子传感网等一系列全新应用，真正进入量子互联网时代。