量子通信应用现状及发展分析

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1、万方数据综述量子通信应用现状及发展分析赖俊森。吴冰冰。汤瑞，赵文玉，张海懿(中国信息通信研究院技术与标准研究所，北京100191)摘要：量子通信是一种具备无条件安全性的物理层安全解决方案，其技术现状、实用化水平和发展面临的瓶颈是业界关注的焦点。首先分析了量子通信的试点应用情况及其存在的主要问题，然后梳理了量子通信产业化推广的现状和国内外标准化研究工作的进展，在此基础上探讨了量子通信系统性能测试评价技术，最后提出了量子通信未来发展的策略建议。关键词：量子通信；产业化；评价；前景中图分类号：TN915文献标识码：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引言量子力学和量子信息技术的发展使人类能够对光子和原子等微观粒子进行精确的人工操控，并以革命性的全新方式实现了对信息的编码、存储、调制、传输和运算处理。量子通信是利用量子态和量子纠缠效应进行信息或密钥传输的新型通信方式【11，基于量子力学原理能够在理论

5、和协议层面提供无法被监控和窃听的绝对安全性保证，在当前复杂多变的信息安全形势下其重要性日益突显，成为重要的科技发展方向之一。量子通信中的量子隐形传态、量子安全直接通信和量子秘密共享等分支一直是前沿基础理论研究领域和收稿日期：2016—0l一05：修回日期：2016—02—29基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．61171076，No．61201260，No．61471128)；国家高技术研究发展计划(“863”计划)基金资助项目(No．2013AA013402，No．2015AA015502)FoundationItems：TheNationalNaturalScienceFou

6、ndationofChina(No．61171076，No．61201260，No．61471128)，TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(No．2013AA013402，No．2015AA015502)黉豢。。熬÷÷．黪一j。爨赫i耩。一。．。懑?。燮霉粪篓粪万方数据综述·124·科学实验探索方面的热点，但限于实用化发展水平．距离产业应用尚有一定距离【2’31。作为量子通信技术中最具实用化前景的一个分支，基于量子密钥分发(quantumkeydistribution，QKD

7、)的量子通信经过30余年的研究和发展，在协议技术、系统器件和组网架构等各方面初步成熟并进入推广试用阶段，近年来呈现出加速发展的趋势【4-7I，也是本文分析讨论的重点。作为新型的安全保障技术，量子通信的技术现状、实用化水平和面临的发展瓶颈等已成为业界关注的焦点。鉴于此，本文首先分析量子通信试点应用的基本情况及其中存在的主要问题，之后梳理了产业化推广的发展现状和面临的瓶颈，同时介绍了国内外该领域标准化研究取得的工作进展，并对如何评价QKD系统的性能