量子通信前沿深度分析：中國處于世界領先水平

　　2、量子通信的主要特性——絕對安全

　　量子通信具有絕對安全和高效率、超大信道容量、超高通信速率、遠距離傳輸和信息高效率等特點特性，最主要的特性為絕對安全，主要理論支撐為海森堡測不準原理和量子不可復制原理。

　　2.1 絕對安全

　　量子通信的兩種應用(量子應用與經典應用)：量子隱形傳送與量子密碼通信均具有絕對安全特性。

　　在量子隱形傳送通訊中，由于傳送信息的兩個粒子都分別在甲和乙手中，信息傳送脫離實物，不受四維空間的約束，二者狀態同時發生變化，因此明顯無法被破譯，絕對安全。

　　在量子密碼通信通訊方式中，量子密碼通信主要傳遞密鑰，甲發送確定狀態的光子，乙采用收發器接收，而后甲乙互相對應光子狀態，一旦發現光子狀態改變，即可確認被竊聽，因此該方式也具備絕對安全、無法被破譯的特性。

　　2.2 海森堡測不準原理和量子不可復制原理

　　量子通信絕對安全的特性由海森堡測不準原理和量子不可復制原理支撐：

　　“海森堡測不準原理”：在同一時刻以相同的精度測定量子的位置與動量是不可能的，只能精確測定兩者之一。它是量子力學的基本原理。

　　“單量子不可復制定理”：在不知道量子狀態的情況下復制單個量子是不可能的，因為要復制單個量子就只能先作測量，而測量必然改變量子的狀態。

　　根據這兩條定理，任何竊聽者的存在都會被發現，從而保證密碼本的絕對安全，也就保證了加密信息的絕對安全。

　　3、量子通信重要軌跡及國內團隊——中國處于世界領先水平

　　一、量子糾纏的發現：

　　1982年，法國物理學家艾倫.愛斯派克特(AlainAspect)和他的小組成功地完成了一項實驗，證實了微觀粒子“量子糾纏”的現象確實存在。意義：打破了當時宇宙間物質互相作用受時空限制的主流思想，證實了任何兩種物質之間，不管距離多遠，都有可能相互影響，不受四維時空的約束，宇宙在冥冥之中存在深層次的內在聯系。

　　二、量子通信提出：

　　1993年，美國科學家C.H.Bennett提出了量子通信的概念：由量子態攜帶信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實現保密通信過程。

　　三、量子隱形傳送：

　　1993年，在貝內特提出量子通信概念以后，6位來自不同國家的科學家，基于量子糾纏理論，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案，即將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍留在原處。

　　1997年在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作，首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。

　　四、量子密碼通信：

　　2003年，韓國、中國、加拿大等國學者提出了誘騙態量子密碼理論方案，徹底解決了真實系統和現有技術條件下量子通信的安全速率隨距離增加而嚴重下降的問題。

　　五、長距離量子通信：

　　2006年夏,我國中國科學技術大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學—維也納大學聯合研究小組各自獨立實現了誘騙態方案，同時實現了超過100公里的誘騙態量子密鑰分發實驗，打開了量子通信應用大門。

　　2007年6月，一個由奧地利、英國、德國研究人員組成的小組在量子通信研究中通過創下了通信距離達144公里的最遠紀錄。

　　2010年，中國科學技術大學和清華大學的研究人員完成了一項創舉，他們的自由空間量子通信實驗將通信距離從先前的數百米記錄一步跨越到16公里。

　　2011年10月，中國科學技術大學教授潘建偉、彭承志、陳宇翱等人，與中科院上海技術物理研究所王建宇、光電技術研究所黃永梅等組成聯合團隊，在青海湖首次成功實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發。

　　2012年，中國科學家潘建偉等人在國際上首次成功實現百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發。

　　六、量子通信網：

　　2008年底，潘建偉的科研團隊成功研制了基于誘騙態的光纖量子通信原型系統，在合肥成功組建了世界上首個3節點鏈狀光量子電話網，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通信網絡實驗研究的兩個團隊之一(另一小組為歐洲聯合實驗團隊)。

　　2009年9月，潘建偉的科研團隊正是在3節點鏈狀光量子電話網的基礎上，建成了世界上首個全通型量子通信網絡，首次實現了實時語音量子保密通信。這一成果在同類產品中位居國際先進水平，標志著中國在城域量子網絡關鍵技術方面已經達到了產業化要求。

　　七、量子通信國內團隊：

　　中國量子通信技術水平處于國際領先地位，與英國、瑞士、美國并駕齊驅。以潘建偉為代表的中國科大的科研團隊是國內量子通信的頂尖團隊，掌握著量子通信的核心技術，其次是中科大的郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室，清華大學姚期智團隊、龍桂魯團隊等也取得了優秀的成果。