新华社北京5月28日消息记者日前从中科院获悉，光纤量子网“京沪干线”正在筹建之中，将在下半年交付使用。此外，我国首颗量子科学实验卫星将于今年7月择机发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。中国将成为国际上率先实现高速星地量子通信的国家。
5月25日，在中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心内的量子模拟实验室，工作人员正在调试超冷原子光晶格平台的激光伺服系统。该平台可以人工操纵冷原子的量子状态，从而模拟一些难以操纵的、复杂物理系统的机制
“京沪干线”下半年交付
量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士透露，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计今年下半年交付。“京沪干线”总长2000余公里，从北京出发，经过济南、合肥，到达上海。利用这一广域光纤量子通信网络，京沪两地的金融、政务等机构能进行保密通信。
超冷原子光晶格平台的激光伺服系统
这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。结合量子卫星和京沪干线，将初步构建我国天地一体化的广域量子通信体系。
量子卫星将于7月发射
另据介绍，量子科学实验卫星专项将研制及发射1颗量子科学实验卫星，建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。
5月25日，在中国科学院上海微小卫星工程中心，量子科学实验卫星副总设计师周依林（左三）与工作人员在量子卫星旁忙碌
该卫星搭载量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子试验控制与处理机等有效载荷，具备两套独立的有效载荷指向机构，通过姿控指向系统协同控制，可与地面上相距千公里量级的两处光学站同时建立量子光链路。
总设计师朱振才介绍量子卫星上的量子纠缠源，这是卫星上最重要的单机之一，主要负责产生纠缠光子
量子卫星发射后，天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行，完成包括星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。
作为中科院空间科学先导专项的第三颗科学卫星，量子科学实验卫星2011年正式立项。卫星系统由中国科学院上海微小卫星工程中心负责、中科院上海技术物理研究所和中国科学技术大学共同研制。
总设计师朱振才（左）与副总工程师周依林在量子卫星旁合影留念
经过5年研制，卫星已经完成总装，正在进行出厂前的最后一轮加电测试。在通过出厂评审之后，量子卫星将于今年6月转运到酒泉卫星发射中心。
质量达640kg的卫星，将在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射至高度为500km的预定轨道。
量子卫星的星上单机
量子专项还将建设包括兴隆、乌鲁木齐、德令哈、丽江四个量子通信地面站以及阿里量子隐形传态实验站的科学应用系统，科学应用系统由中国科学技术大学负责、中科院国家天文台、紫金山天文台和光电技术研究所共同建设。
金融机构或率先使用
“去年7月，中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室在中国科大上海研究院揭牌，接下来，京沪干线又将是张江国家综合性科技中心的重点建设内容。”潘建伟5月21日透露，接下来建设的陆家嘴金融量子保密通信应用示范网将与“京沪干线”和“量子科学实验卫星”互联互通，为金融机构提供高安全等级的数据服务。
“不可窃听、不可破解”的量子通信
潘建伟院士介绍，量子通信的安全性基于量子物理基本原理，单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。
“在信息安全方面有很多瓶颈问题，像斯诺登事件告诉我们，在传输线路中可以进行光缆的无感窃听，黑客的攻击无所不在。”潘建伟说。
5月25日，在量子保密通信上海总控中心内，潘建伟院士演示实用化量子通信产品进行远距离保密通话
潘建伟21日在上海的一场研讨会上表示，量子是物质的最基本单元，能量的最基本携带者，具有不可分割性，因此量子不可复制。第二次量子革命，可以用于安全通讯，实现通信加密计算能力的飞跃。
据新华社25日报道介绍，量子力学理论自20世纪初创立至今，在对其基本原理进行实验检验的过程中发展起来的量子调控技术与信息科技相结合所产生的量子信息技术——包括量子通信、量子计算、量子模拟等——已成为当前国际量子物理研究的前沿。
在量子通信方面，潘建伟院士带领的团队近年在实用化光纤量子密钥分发、自由空间量子密钥分发、量子纠缠分发和量子隐形传态实验方面不断取得国际领先的突破性成果。
为在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，同时将量子力学基本问题的实验检验扩展到空间尺度，中科院空间科学先导专项将量子卫星列为首批4颗科学卫星之一，开展基于卫星平台的广域量子通信和量子力学基础原理检验。
5月25日，在中国科学院上海微小卫星工程中心，量子科学实验卫星总设计师朱振才（右四）、副总设计师周依林（左四）与工作人员在量子卫星旁合影留念
量子技术不仅可用于通信
另据《京华时报》报道：与人工智能相比，量子信息技术可能更具革命性和颠覆性。量子信息与微纳集成器件制备技术相结合，量子系统走向小型化、芯片化和集成化，将为其应用带来关键突破。
超精细激光加工领域世界知名科学家孙洪波目前的研究重心是量子芯片激光微纳制备研究。孙洪波表示，“量子技术是颠覆性技术。”中国已经在量子芯片、量子通信、量子点显示等领域取得了突破，将为社会经济和人类生活带来深远、深刻的影响。
孙洪波说，量子技术以量子效应为基础，在应用上大体可分为量子调控和量子信息两方面。前者是基础，相关工作如火如荼；后者是前者价值的直接体现，可能对信息技术产生颠覆性影响。
“在当前的信息技术中，量子科技是最具革命前景的。”孙洪波认为，量子科技的未来充满无限可能，人类生活和社会生产都将因量子科技而深刻改变。他指出，量子通信系统现阶段的情况和1946年人类首台电脑出现时很相似，意义同样重大。
在显示产业，自2014年TCL推出中国第一台量子点电视后，量子点显示作为下一代显示技术的趋势逐渐明朗，越来越受到行业和专家的关注和推崇。量子点电视是量子调控应用的牛刀小试。此外，量子点的特性其实非常适合做可穿戴设备。通过量子点，未来可以实现随身太阳能电池、柔性显示，通过衣服、窗帘等介质就可以观看电视。
（综合新华社、澎湃新闻、京华时报等）
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