作者／ IT 時報記者 郝俊慧

編輯／ 郝俊慧 孫妍

量子，又 " 出圈 " 了。

初秋時節(jié)，京滬兩地連續(xù)舉行重磅論壇和展會，而無論是上海的浦江創(chuàng)新論壇、國際工業(yè)博覽會（簡稱工博會），還是北京的國際通信展（簡稱PT 展），量子都是現(xiàn)場毫無疑問的 " 人氣王 "。

" 中國電信的量子保密通信發(fā)展迅速，量子計算正走向實用。"9 月 25 日，第 32 屆中國國際信息通信展覽會開幕式論壇上，中國電信董事長柯瑞文表示，中國電信正深入推動量子 + 產(chǎn)業(yè)，打造運營商級的安全能力。

不久前，工信部等十一部門發(fā)布《關于推動新型信息基礎設施協(xié)調(diào)發(fā)展有關事項的通知》（以下簡稱通知），對新型信息基礎設施的形態(tài)做出明確定義，其中量子信息與人工智能、區(qū)塊鏈一起，被歸類于新技術基礎設施——基于新技術形成的基礎設施形態(tài)，同時強調(diào)要 " 合理布局量子計算云平臺設施 "。

這是一片面向未來產(chǎn)業(yè)的 " 無人區(qū) "。世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的《量子促進社會：實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的雄心》報告預計，未來 25 年內(nèi)，量子通信將使安全的全球量子信息網(wǎng)絡——量子互聯(lián)網(wǎng)的構建成為現(xiàn)實。

作為中國最早布局量子信息產(chǎn)業(yè)的 " 國家隊 "，中國電信一路 " 闖關 "。

" 依托國家重大項目關鍵成果，中國電信制定了以量子密鑰分發(fā)網(wǎng)為底座的‘一網(wǎng)一池一平臺’量子安全基礎設施技術架構。到今年底，預計將有超10 個頭部城市完成量子城域網(wǎng)建設部署，未來將逐步覆蓋更多的重點城市，形成服務全國的抗量子能力。" 中電信量子集團解決方案部負責人朱雁平告訴《IT 時報》記者，中國電信在量子通信基礎設施建設方面處于國內(nèi)第一梯隊。

奔跑：一年抵十年

" 基于上海量子城域網(wǎng)底座能力，我們在行業(yè)客戶安全通話、安全辦公、安全組網(wǎng)、安全平臺四大場景已經(jīng)有產(chǎn)品能力開發(fā)與運營落地。" 不久前落幕的工博會中國電信展臺上，一位工作人員向《IT 時報》記者介紹道。

這是上海量子城域網(wǎng)首次在國際性展會上亮相，作為首張運營商級的商用密鑰分發(fā)網(wǎng)絡，目前這張城域網(wǎng)已經(jīng)完成了一期建設 7 個節(jié)點，實現(xiàn)上海外環(huán)內(nèi)覆蓋率 100%，可支持不少于 100 萬的用戶容量。

據(jù)了解，上海、雄安的運營商級量子城域網(wǎng)已基本部署完成，北京、武漢、杭州等一批一二線城市也在規(guī)劃和陸續(xù)建設中。

隨著全球量子信息發(fā)展的速度和熱度不斷提升，量子計算、量子通信、量子測量 " 三駕量子馬車 " 正在提速，成為全球主要國家之間開展綜合國力競爭的焦點。

有報告顯示，截至目前，已有 30 余個國家開展了以量子計算為重點的量子信息領域的規(guī)劃布局，正在部署或已經(jīng)實施 QKD（量子密鑰分發(fā)）基礎設施的國家也已超過 30 個，其中，中國、美國、歐盟是主要的 " 入局者 "。

 

歐盟于 2023 年啟動了 QUDICE 衛(wèi)星網(wǎng)絡項目和 EuroQCI 量子通信基礎設施建設計劃，致力于在未來十年內(nèi)建設一個跨越整個歐盟（包括其海外領土）的安全量子通信基礎設施。韓國則已建設完成一個基于 QKD 的 800 公里國家網(wǎng)絡，數(shù)月前韓國運營商 KT 宣布，已開發(fā)出全國最快的量子密鑰分發(fā)（QKD）設備，可每秒生成 15 萬個密鑰（150kbps）。

量子密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution，QKD）是一種通信雙方通過傳輸量子態(tài)來獲得一串只有通信雙方共享的密鑰協(xié)議，與一次一密結合可以實現(xiàn)絕對安全的保密通信。

不久前的中期業(yè)績說明會上，柯瑞文透露，基于 QKD（量子密鑰分發(fā)）、PQC 抗量子加密等技術體系，中國電信正構建涵蓋量子密鑰分發(fā)、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺的量子安全基礎設施。"我們一年干的活趕上了過去十年。" 談及這一年多中國電信量子城域網(wǎng)的發(fā)展速度，朱雁平十分感慨。

合肥建章 全國立制

中國的量子城域網(wǎng)建設始于合肥。

作為國內(nèi)量子科學研究和產(chǎn)業(yè)高地，擁有中國科學技術大學的合肥是天然的量子產(chǎn)業(yè) " 良港 "。

量子城域網(wǎng)是以量子密鑰分發(fā) ( QKD ) 技術為核心，在城域內(nèi)構建抗量子計算的新型安全基礎設施，中國是最早開始量子城域網(wǎng)試驗的國家之一。

2009 年，我國在合肥搭建了 " 合肥全通型量子通信網(wǎng)絡 "，包含 5 個節(jié)點，是世界首個量子通信城域網(wǎng)絡，實現(xiàn)了光量子電話的語音實時加密。2011 年，國盾量子牽頭完成了合肥城域量子保密通信試驗示范網(wǎng)建設，這是全球首個規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡，率先驗證了城域網(wǎng)的基礎技術可行性。

2021 年 10 月，中國電信全面承接規(guī)劃和建設的合肥量子城域網(wǎng)開工，一年后正式開通，量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡光纖全長 1147 公里，包含 8 個核心網(wǎng)站點和 159 個接入網(wǎng)站點，是目前國內(nèi)規(guī)模最大、用戶最多、應用最全的量子保密通信城域網(wǎng)，被評為 " 首屆數(shù)字中國建設典型案例 "。

 

" 合肥量子城域網(wǎng)是合肥市政府投資建設的一張專用網(wǎng)絡，主要服務于合肥市政務、本地國資企業(yè)的專用量子安全基礎設施，提升政務等網(wǎng)絡關鍵業(yè)務的抗量子攻擊能力。" 朱雁平告訴記者，經(jīng)過多年積累，量子通信已經(jīng)走到產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的臨界點，合肥量子城域網(wǎng)的成功開通，在技術層面跑通了大規(guī)模、長距離、多應用的量子城域網(wǎng)全流程。

近幾年來，隨著全球各國在量子信息科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入 " 競速期 "，國家對量子通信網(wǎng)絡建設提出新的定位。

2021 年，" 十四五 " 規(guī)劃《綱要》提出，加快布局量子計算、量子通信等前沿技術。國家發(fā)改委在解讀 " 新型基礎設施 " 的時候也提到，加強量子通信、量子計算、新型網(wǎng)絡基礎架構研究，適時開展試驗網(wǎng)絡建設和應用探索，超前布局培育新型基礎設施形態(tài)。

目前，我國的量子骨干網(wǎng)主要由國家發(fā)改委及中國科學院統(tǒng)籌建設，已建成覆蓋長三角、粵港澳、成渝等區(qū)域，全國總長度超過 12000 公里，覆蓋 80 余城市，其中包括耳熟能詳?shù)?" 京滬干線 "，長度超 2000 余公里。

隨著骨干網(wǎng)的逐漸成形，全國各地對快速構建量子城域網(wǎng)產(chǎn)生迫切需求，電信運營商需要改變以往的建設范式。

為量子安全服務建一座 " 自來水廠 "

2022 年 5 月，中國電信投資 30 億成立中電信量子信息科技集團有限公司，" 積極推動量子通信產(chǎn)業(yè)化、重點布局量子計算新能力、戰(zhàn)略關注量子測量領域 " 是其三大任務，為了做強量子通信產(chǎn)業(yè)，中國電信決定以建設基礎設施的范式打造一張全國統(tǒng)一的量子通信網(wǎng)，上海、雄安便是中國電信自行投資建設的首批城域量子安全基礎設施。

" 有點像十幾年前的云計算，電信運營商將基礎設施建設好，提供公眾服務，用戶按需購買服務即可。" 朱雁平做了一個有趣的比喻，上海城域網(wǎng)建設模式像建自來水廠，全社會用戶可靈活接入、資源高效復用，就像在家里裝一個 " 自來水龍頭 "，直接從終端接入即可，從而大幅降低政府及企業(yè)使用量子加密服務的成本。

記者在工博會現(xiàn)場看到，中國電信和華為、烽火共同研發(fā)的量子 OTN 設備，可以將量子密鑰、國密算法與中國電信精品光網(wǎng)融合，只要在設備上直接插入量子加密板卡，就可以為用戶提供服務，非常便于復制推廣。

從上海來看，" 公眾版 " 量子城域網(wǎng)的應用場景十分豐富。

 

比如，通過在寶山區(qū)政府兩個主會場和十五個街鎮(zhèn)分會場部署視頻會議系統(tǒng)（一體式終端 + 全向麥克風）和中國電信自研的量子云會議系統(tǒng)、量子密碼服務平臺，實現(xiàn)了視頻通信內(nèi)容端到端加密。此外，中國電信為青浦醫(yī)療行業(yè)云提供量子加密基礎設施，幫助客戶滿足了密評三級等合規(guī)性要求。

據(jù)了解，政務信息安全、金融數(shù)據(jù)傳輸、智慧城市管理等都是 " 量子 +" 的主要應用領域。

" 作為新型信息基礎設施，全國性的量子城域網(wǎng)建設遵循一定的節(jié)奏和規(guī)律，需要做好整體規(guī)劃和部署。目前基本可以確定的是，優(yōu)先在一線城市及省會城市進行網(wǎng)絡建設，逐步覆蓋二三線城市，最終覆蓋全國；其次是分布實施，每個城市初期具備一定的業(yè)務服務能力，隨著業(yè)務發(fā)展，逐步擴大規(guī)模，最終實現(xiàn)全量覆蓋。" 朱雁平表示。

不過，由于量子科技仍具有相當前沿性，社會各界對量子安全認知不足，量子通信的相關應用普及度不高，需要產(chǎn)業(yè)各界進一步創(chuàng)新推出 " 殺手锏 " 應用，推動量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入正循環(huán)。

此外，已有的量子科技相關鼓勵政策較為宏觀，各地政府支持量子相關項目力度不一，朱雁平提出，希望國家相關部門能盡快出臺統(tǒng)一、可落地的全國量子安全基礎設施建設指導規(guī)劃，以保持我國在量子基礎設施能力上的全球領先。

來源：《IT 時報》