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姜家坪
公元前405年，伯罗奔尼撒战争结束时，雅典间谍从波斯帝国带回了一条装满混乱的希腊信件的普通腰带。当带子螺旋缠绕在剑鞘上时，不规则的字母就变成了一段文字。这被认为是世界上最早的密码智能。
2400多年来，密码作为一种保护信息的手段，已经应用于军事、外交、经济、生活等各个领域。然而，尽管手动加密、机器编码、计算机编码等升级过程。，密码变得越来越复杂和可靠，但是到目前为止，不管是什么样的高级密码，仍然有可能被破解。
那么，有没有一个永远无法破译的密码，可以使传输的信息安全可靠？
"现代量子信息理论和实验的迅速发展有望解决这个问题."中国科技大学微尺度材料科学国家实验室教授刘乃乐说。
量子通信是非常保密的
一旦有人试图打开信，量子密钥将使信自毁
根据量子理论，在微观领域中，一些物质可以同时处于多种可能状态的叠加状态，只有当它们被观察或测量时，才会随机地表现出某种状态。因此，物质的测量意味着干扰，并改变被测物质的状态。基于这一原理，科学家们提出了量子密码的概念，即利用具有量子态的物质作为密码。这样，任何截取或测试量子密码的操作都会改变量子态。换句话说，截取量子密码的人只能得到无意义的信息，而信息的合法接收者也可以从量子态的变化中知道量子密码已经被截取。量子密码术用于量子通信系统，被称为“量子安全通信”。
传统的安全通信可以分为三个过程:“加密”、“接收”和“解密”。发送方通过一定的加密规则(密钥)将发送的内容转换成密文，接收方收到密文后用与加密密钥相匹配的解密密钥对密文进行解密，从而得到传输内容。
量子保密通信的过程是一样的，只是加解密密钥不再是传统的密码，而是由微观粒子携带的量子态信息。这个看似微小的变化已经彻底改变了钥匙的安全性。
“古人用火漆密封信封。这封信一旦打开一半，就会留下泄密的痕迹。”例如，中国科技大学的潘建伟院士说，量子密钥在量子通信中比漆器起着更彻底的作用——一旦有人试图打开一封信，量子密钥就会让信自毁，让用户知道。只要量子力学定律成立，量子保密通信就无法破解。
诱人的应用前景
量子通信的距离和速度都有了很大的提高。中国是后来者，但起点高，进步快
1984年，ibm沃森实验室的工程师贝内特和布拉萨德提出了一种新的通信协议，为量子安全通信打开了大门。此后，由于量子通信技术诱人的应用前景，西方发达国家投入了大量的人力物力进行理论和实验研究。
近十年来，量子通信的距离和速度都有了很大的提高，一些小规模的量子通信实验网络已经建成，证明了量子通信技术网络化的可行性。
“国际竞争的下一步将更加激烈，人类将致力于发展量子安全通信，以实现更远距离和更大的广域网。”刘乃乐表示，欧盟提出了欧洲量子通信的未来发展目标，并将重点发展量子中继和卫星量子通信，实现数千公里量级的量子密钥分发；日本国家信息和通信研究所计划到2040年建立一个具有极大容量和无条件安全性的广域光纤和自由空量子通信网络；在过去的几年里，洛斯阿拉莫斯国家实验室一直在悄悄地创造一个辐射量子互联网。
在量子保密通信的国际竞争中，中国虽然是后来者，但起点高、进步快，在应用研究的许多方面都达到了世界先进水平，其中城域量子通信的关键技术已经达到产业化要求，产业化准备与欧美处于同一水平。
在量子通信技术的网络研究中，中国科技大学潘建伟集团于2008年建立了光量子电话网络，实现了“一次一个加密”的实时网络通话。
2012年初，潘建伟集团在安徽合肥建成了世界上最大的46节点量子通信测试网络，标志着大容量量子通信网络技术的重大突破；同时，由新华社和中国科技大学共同建立的金融信息量子通信验证网在北京开通，这是世界上首次利用量子通信网实现金融信息的安全传输。
潘建伟集团在量子存储和量子中继器技术方面也处于国际领先地位。2012年，集团实现了量子存储，存储寿命为3.2毫秒，读出效率为73%，是目前世界上量子存储综合性能指标的最佳实验结果。
量子卫星援助
在不久的将来，量子保密通信有望得到大规模的应用
“量子保密通信技术的实际应用将分为三个步骤:第一，通过光纤实现城域量子通信网络；二是通过量子中继器实现城际量子通信网络；三是通过卫星传输实现覆盖全球的广域量子通信网络。”潘剑伟说道。
潘建伟认为，目前，量子保密通信技术在中国城域网中的应用已经基本成熟，可以推广；在城际量子通信网络方面，连接北京和上海的1000公里光纤量子通信骨干网项目“京沪干线”已经正式建成，预计在两三年内投入使用。
但是要实现广域量子保密通信，需要卫星。这是因为大气中对某些波长的光子的吸收非常小，而且在大气之外几乎是真正的空，所以量子信息的载体在外层空.之间传播时几乎没有损失如果纠缠光子穿透整个大气后能够存活并保持其纠缠特性，有望克服光纤传输的弱点，大大增加量子通信的距离，甚至达到全球覆盖。
可以预见，随着量子通信技术的产业化和广域量子通信网络的实现，在不久的将来，量子安全通信作为保证未来信息社会通信安全的关键技术，有望得到大规模应用，成为电子政务、电子商务、电子医疗、生物特征传输和智能传输系统等各种电子服务的驱动力，为当今信息社会提供最基本的安全服务和最可靠的安全保障。
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目前，中国的广域量子通信网络计划已经启动。作为中国唯一一个开展星地自由空量子通信实验研究的团队，潘建伟牵头组织了中国科学院“量子科学实验卫星”战略试点项目，计划于2016年前后发射。在此基础上，实现高速星地量子通信，与地面城域量子通信网连接，初步构建中国广域量子通信系统。
2005年，世界上首次实现了13公里自由空量子通信实验，证实了星地量子通信的可行性；
2012年，在青海湖完成了100公里自由空之间量子态的隐形传态和纠缠分布实验；
2013年，全球首次成功实现了星地量子密钥分发的全方位地面验证，为实现基于星地量子通信的全球量子网络奠定了坚实的技术基础。
