量子通信應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析

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1、萬方數(shù)據(jù)綜述量子通信應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析賴俊森。吳冰冰。湯瑞，趙文玉，張海懿(中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所，北京100191)摘要：量子通信是一種具備無條件安全性的物理層安全解決方案，其技術(shù)現(xiàn)狀、實(shí)用化水平和發(fā)展面臨的瓶頸是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。首先分析了量子通信的試點(diǎn)應(yīng)用情況及其存在的主要問題，然后梳理了量子通信產(chǎn)業(yè)化推廣的現(xiàn)狀和國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化研究工作的進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上探討了量子通信系統(tǒng)性能測試評(píng)價(jià)技術(shù)，最后提出了量子通信未來發(fā)展的策略建議。關(guān)鍵詞：量子通信；產(chǎn)業(yè)化；評(píng)價(jià)；前景中圖分類號(hào)：TN915文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．119596．issn．1000-0801．2016085An

2、alysisontheapplicationanddevelopmentofquantumcommunicationLAIJunsen，wuBingbing，TANGRui，ZHAOWenyu，ZHANGHaiyiTechnologyandStandardsResearchInstitute，ChinaAcademyofInformationandCommunicationTechnology(CAICT)，Beijing100191，ChinaAbstract：Quant岫communication，whichcanprovideunconditionalsecurity，isaph

3、ysicallayersolutionsforinformationsecurity．ThestatusandchaHengeofitstechnologydevelopmentandapplicationarethefocusoftheindustry．Thefieldtrialsofquantumcommunicationandmainproblemwereanalyzed．Drivingforceandbottleneck0fitscommercializationwereclarifiedandwoddwidestandardizationresearchwerereviewe

4、d．Systemperformancetestandevaluationwel[ediscussedandfuturedevelopmentrecommendationswerealsoprovided．Keywords：quantumcommunication，industrialization，evaluation，prospect1引言量子力學(xué)和量子信息技術(shù)的發(fā)展使人類能夠?qū)庾雍驮拥任⒂^粒子進(jìn)行精確的人工操控，并以革命性的全新方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的編碼、存儲(chǔ)、調(diào)制、傳輸和運(yùn)算處理。量子通信是利用量子態(tài)和量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息或密鑰傳輸?shù)男滦屯ㄐ欧绞健?1，基于量子力學(xué)原理能夠在理論

5、和協(xié)議層面提供無法被監(jiān)控和竊聽的絕對(duì)安全性保證，在當(dāng)前復(fù)雜多變的信息安全形勢(shì)下其重要性日益突顯，成為重要的科技發(fā)展方向之一。量子通信中的量子隱形傳態(tài)、量子安全直接通信和量子秘密共享等分支一直是前沿基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域和收稿日期：2016—0l一05：修回日期：2016—02—29基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．61171076，No．61201260，No．61471128)；國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)基金資助項(xiàng)目(No．2013AA013402，No．2015AA015502)FoundationItems：TheNationalNaturalScienceFou

6、ndationofChina(No．61171076，No．61201260，No．61471128)，TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(No．2013AA013402，No．2015AA015502)黌豢。。熬÷÷．黲一j。爨赫i耩。一。．。懣?。燮霉糞簍糞萬方數(shù)據(jù)綜述·124·科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索方面的熱點(diǎn)，但限于實(shí)用化發(fā)展水平．距離產(chǎn)業(yè)應(yīng)用尚有一定距離【2’31。作為量子通信技術(shù)中最具實(shí)用化前景的一個(gè)分支，基于量子密鑰分發(fā)(quantumkeydistribution，QKD

7、)的量子通信經(jīng)過30余年的研究和發(fā)展，在協(xié)議技術(shù)、系統(tǒng)器件和組網(wǎng)架構(gòu)等各方面初步成熟并進(jìn)入推廣試用階段，近年來呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢(shì)【4-7I，也是本文分析討論的重點(diǎn)。作為新型的安全保障技術(shù)，量子通信的技術(shù)現(xiàn)狀、實(shí)用化水平和面臨的發(fā)展瓶頸等已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。鑒于此，本文首先分析量子通信試點(diǎn)應(yīng)用的基本情況及其中存在的主要問題，之后梳理了產(chǎn)業(yè)化推廣的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的瓶頸，同時(shí)介紹了國內(nèi)外該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化研究取得的工作進(jìn)展，并對(duì)如何評(píng)價(jià)QKD系統(tǒng)的性能