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建设“全球首条环岛量子保密通信网络”!海南准备这样干

◎科技日报记者 王祝华 实习生 赵舟

近年来,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展,技术创新活跃,重要研究成果和舆论热点话题层出不穷。

10 月 14 日,由中国科学院控股的国科量子通信网络有限公司与中国广电下属中国有线电视网络有限公司在海口完成战略合作签约,双方将合作打造全球第一条环岛量子保密通信网络。

来自海南的这条消息毋庸置疑引起了各方关注。

海南 " 星地一体 " 环岛量子保密通信网络战略合作签约仪式。

国内国际聚焦量子信息技术研究与应用

量子信息技术是以微观粒子系统为操控对象,借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输,能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。

中国信息通信研究院组织编写的《量子信息技术发展与应用研究报告(2019)》中写到:量子信息技术在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃至颠覆性重大影响。

事实上,近几年,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展,各国纷纷加大投入力度和拓宽项目布局。如美国正在建设覆盖全美的量子网络;英国建成了连接布里斯托、剑桥等地的量子网络,并联合新加坡启动了量子卫星项目;德国、法国等 19 个欧盟成员国签署了未来十年开发和部署欧盟范围内量子通信基础设施的声明。

量子通信网络示意图。

我国对量子信息技术研究和应用方面也加大支持力度,突破瓶颈障碍,聚力加快发展。如:国家 " 十三五 " 规划纲要在支持战略性新兴产业发展中,明确将量子通信作为重要发展方向;2018 年 2 月,国家发改委批准国科量子通信网络有限公司建设 " 国家广域量子保密通信骨干网建设工程 " 作为新一代基础建设工程;国家信息中心、国科量子、国家数据通信工程技术研究中心于 2019 年底联合组建了电子政务量子安全工程实验室;今年 3 月份,科技部印发《关于科技创新支撑复工复产和经济平稳运行的若干措施》要求,大力推动关键核心技术攻关,加大 5G、人工智能、量子通信、脑科学、工业互联网、重大传染病防治、重大新药、高端医疗器械、新能源、新材料等重大科技项目的实施和支持力度。

提前布局,海南积极打造创新型量子安全互联网范例

量子通信作为新一代信息技术,关系国家安全,我国在这一领域具有世界领先水平的尖端技术。

国科量子通信副总裁王军伟接受科技日报记者采访时表示,国科量子聚焦量子通信、量子计算、量子精密测量等国家重大战略需要,未来将打造 " 星地一体、五横六纵 " 国家广域量子通信骨干网络。

我国各大城市也都在加快量子城域网建设。王军伟表示,海南特殊的地理位置和在国家 " 南海战略 " 中的重要地位,使得海南在 " 三区一中心 " 建设、南海 JM 融合、重大国际会议保障、航空航天基地、金融交易所、高端医疗、核电安全等领域,都具有更加强烈的高等级信息安全需求。

" 在海南率先建设全球第一个环岛‘星地一体’量子保密通信网络,既可以助力海南自由贸易港建设,在信息安全保障方面发挥巨大的作用,也可以为全球打造创新型量子安全互联网提供最佳范例,让海南成为展示中国量子信息科学应用和研究的最佳场所和靓丽名片。" 王军伟说。

早在 2017 年,海南省政府就已和国科量子通信网络有限公司签署了战略合作协议,分阶段进行环岛量子通信网络建设。目前,海口量子城域网已经建设完成,并于 2020 年 6 月开通运营。

海南 " 星地一体 " 环岛量子保密通信网络示意图。

根据规划,此次签约项目计划在海口量子保密通信城域网及政务示范应用的基础上,由国科量子和中国有线合作共建环岛地面光纤量子网络,并由国科量子在海南本岛和相关岛屿投资建设固定式和可移动式量子卫星地面站,开展在电子政务、航空航天、金融安全、重大活动保障、高端医疗、能源油气等领域的星地一体广域量子保密通信相关应用,即 "1+1+1+X"。

其中,项目环岛干线网络将规划东线和西线总长超过 1000 公里的地面光纤量子保密通信省干网络,在文昌设立环岛量子网络总控中心、安全管理中心平台和业务运营支撑平台,实现全网总控、调度、网管、计费功能,提升量子保密通信网络的安全防御能力。

海口及各县市量子城域网则将分两期在省内 9 个县市进行量子城域网建设,一期规划建设有:海口(扩容)、文昌(航天城)、琼海(博鳌)、万宁、陵水、三亚 6 个县市的量子保密通信城域环网,满足用户跨城域保密通信需求,服务政府部门、金融机构及大中型企业的高安全性的通信需求。二期规划建设包括:儋州(洋浦)、昌江、东方等三个县市。

文昌航天城是海南重点城市,有着诸多核心保障设施,海南计划在量子卫星地面站及运管中心建设中,一期完成文昌航天城固定式地面站建设,推动空间量子相关技术成果和海南航天产业的结合;二期开展三亚、三沙、昌江等地固定式或移动式地面站建设。

项目整体上通过环岛地面光纤干线网络、新建各市县量子城域网和量子卫星地面站,现 " 省市区(县)" 三级量子保密通信,形成纵向贯通、横向扩展、接入便捷、应用丰富的天地一体量子通信网络。

王军伟称,将基于海南岛独特的地理优势建设环岛量子保密通信网络,采用中国有线的地面光纤网络建设东线和西线的网络,并在文昌建设实用化量子卫星地面站,实现与 " 墨子号 " 量子科学实验卫星以及实用化量子卫星对接,从而通过量子卫星将环岛量子保密通信网络无缝接入到国家骨干网,实现海南和北京、上海、广州等重要城市跨域数据以及面向全球的跨境数据的安全流通。

来源:科技日报 文中图片由受访者提供

编辑:刘义阳

审核:王小龙

终审:冷文生

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