【行業看點】歐盟10億歐元砸向量子領域全球掀起量子技術“研究熱”

近來，世界上不少國家掀起量子技術的研究熱。據英國《金融時報》報導，歐盟委員會宣佈，將發起一項10億歐元的計劃來探索“量子技術”。該專案預計將於2018年啟動，歐洲將正式進入建造量子計算機的競賽，並開發基於量子加密技術的無法破譯的通訊系統。

　　

在電磁波被發現以後，人們使用電磁波傳遞資訊，即便是有了加密的程式碼也很容易被竊聽，而量子通訊則可以將資訊傳遞所產生的“音量”調低到一顆光子的級別，任何竊聽者去主動測量和監聽都會被發現。因為資訊微弱到了極限——量子級別，再小心地讀取都會徹底改變它，而不可能只改變一點。

那麼，當下，世界主要國家量子通訊產業發展現狀如何呢？跟著小編的盤點來看看。

歐盟

歐盟各國政府、國防部門、科技界和資訊產業界將量子通訊納入其國防科技發展戰略，投人大量人力物力致力於量子通訊的研究，以量子計算機技術研究為瞄靶點，以量子通訊開發在資訊科學領域的推廣為突破口，積極構建和壯大產業鏈及產業群，以形成一定的創新體系與規模優勢，同時延伸到物質科學、生命科學、能源科學領域。歐盟在促進量子通訊產業發展方面主要採取的措施包括：

1、出臺相關政策及規劃

在歐盟釋出的《量子資訊處理和通訊：歐洲研究現狀、願景與目標戰略報告》中，提出了歐洲未來5年和10年量子資訊的發展目標，將重點發展量子中繼和衛星量子通訊，實現1000公里量級的量子金鑰分配。歐洲空間局計劃到2018年將國際空間站上的量子通訊終端與一個或多個地面站之間建立自由空間量子通訊鏈路，首次演示絕對安全的空間量子金鑰全球分發的可行性。

早在上世紀90年代，歐洲就意識到量子資訊處理和通訊技術的巨大潛力，充分認定其高風險性和長期應用前景，從第五框架開始，持續對泛歐洲乃至全球的量子通訊研究給予重點支援，並於2010年更新了歐洲未來五年和十年的量子通訊研發目標， ESA(歐洲航天局)已經開始著手製定首個未來空間量子通訊研究規劃。

2008年以來，歐盟加緊推進星載量子通訊計劃。歐洲包括奧地利維也納大學Anton Zeilinger小組在內的27個研究組，向歐洲航天局的生命和物理科學部提交了“Space-QUEST”實驗方案，計劃在國際空間站歐洲哥倫布模組的外部平臺上部署糾纏光源，向地面傳送糾纏光子對，這將開創超出地面上幾個量級測試距離的量子通訊和基礎物理實驗。

2、構建量子通訊網路

2008年10月，歐盟聯合來自12個歐盟國家的41個夥伴小組投入1471萬歐元，成立了“基於量子密碼學的全球安全通訊網路開發專案”(SECOQC)，在奧地利維也納現場演示了一個基於商業網路的安全量子通訊系統。該系統整合了多種量子密碼手段，包含6個節點、8條點對點量子金鑰分配鏈路，其組網方式為在每個節點使用多個不同型別量子金鑰分發的收發系統並利用可信中繼進行聯網，網格拓撲結構中沒有使用光學路由，完全以可信中斷的方式相互連線在一起。網路中的8條鏈路中，有7條是光纖通道，最長為85km，有一條80m的自由空間通道。

美國

美國對量子通訊的理論和實驗研究開始較早，並最先被列入到國家戰略、國防和安全的研發計劃。美國申請量子密碼通訊的專利具有專利數多、被引用次數多、專利權者分佈廣、發明人多等特點，在量子密碼通訊專利方面有很強的實力。

美國的量子通訊發展注重技術研發和應用，其中量子密碼通訊技術水平已處在世界前列，用於軍事、國防等領域的國家級保密通訊，還可用於涉及祕密資料、票據的政府、電信、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政等領域和部門。在量子通訊領域未來發展規劃下，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室正在建立一套輻射狀的量子網際網路，同時美國非常重視量子計算機領域的技術擴充，谷歌、微軟、IBM都已投入研究量子計算機技術，以量子計算機技術研究為突破點，延伸到物質科學、生命科學、能源科學領域，形成規模優勢。

量子通訊產業已滲透到美國國家發展的各個層面，包括國防、外交、經濟、資訊、社會等不同領域方面的內容。技術的發展以確保這些領域的安全涉及到軍隊、執法機構、外交部門和各個相關機構的共同努力。量子資訊被美國列為《保持國家競爭力》計劃的重點支援課題。當前，以美國為代表的世界主要軍事強國關注的量子科技發展動向，主要涉及量子通訊、量子計算及量子金鑰等領域。美國國防部高階研究預研署啟動了多項量子通訊方面的相關研究計劃，對其開展了廣泛探索。量子通訊技術在軍事應用方面有著無與倫比的廣闊前景。

美國量子密碼通訊研究在1994-2014年內有著非常活躍態勢，從實驗室研究到商業開發及產品推出，形成了一條有效的紐帶。為了在未來的通訊領域中各國利益集團有良好的競爭基礎，使集團利益最大化，美國的相關機構或發明人都在為自己搶先申請具有高效的專利權，並且向多個國家及地區申請專利，構建專利保護網，使專利最大範圍地有效覆蓋，以此佔領保密通訊裝置的市場。

美國在量子密碼通訊領域裡不僅有技藝精湛的發明者，又有強有力的公司（或集團）大力運作，促進技術上的發明及推廣；而發明內容而言，從理論方法到技術方案均有所涉及，2004年以來近10年內申請專利多以技術方案見長，表明美國的專利擁有者在量子密碼通訊的研究已經漸趨成熟，具備在量子密碼通訊產品上有佔領市場的潛力。

日本

日本政府將量子技術視為本國佔據一定優勢的高新科技領域重點發展，重點引導相關前沿技術研發。

2001 年開始，日本先後制定了以新一代量子資訊通訊技術為物件的長期研究戰略和量子資訊通訊技術發展路線圖，計劃通過高強度的研發投入，採取“產官學”聯合攻關的方式推進研究開發，進行量子通訊的關鍵技術如超高速計算機、光量子傳輸技術和無法破譯的光量子密碼技術攻關和實用化、工程化探索。

日本郵政省把量子資訊確定為21世紀的國家戰略專案，專門制訂了跨度10年的中長期定向研究目標，提出到2020年使保密通訊網路和量子通訊網路技術達到實用化水平，最終建成全國性高速量子通訊網，實現通訊技術應用上的飛躍，在競爭中佔據先機。

日本對量子通訊技術的研究晚於美國和歐盟，但相關研究發展迅速，在國家科技政策和戰略計劃的支援和引導下，日本科研機構的研發積極性高漲，投入了大量研發資本積極參與和承擔了量子通訊技術的研究工作，實際地介入了量子通訊技術的研發和產業化開發，並取得了顯著成績，如NEC、東芝（Toshiba）、日本國立資訊通訊研究院（NICT）、東京大學、玉川大學、日立（Hitachi）、松下（Panasonic）、NTT、三菱、富士通、佳能、JST等，各大企業和科研機構在量子通訊領域的專利申請量全球領先，專利質量較高，技術水平突出。

此外，俄羅斯也在加緊研究的步伐。據《訊息報》報導，俄國家研究型工藝技術大學與俄羅斯量子中心正在啟動大型量子技術中心。該中心將進行量子通訊和量子電子學研究，還計劃為量子技術領域的青年人才制定並實施教學專案。

　　

除了通訊方面，量子計算機也是當下的熱門事物：谷歌繼續推進量子計算機的研製，美國政府也在資助IBM進行相關研發。科技在進步，而人類對計算機的運算速度的要求也在不斷提高。我們在日常生活中使用的計算機是基於二進位制的，而量子計算機可以利用相關原理，打破二進位制的侷限，同時進行不同位的計算，極大地提高計算機的運算速度，並且效能遠超當今的超級計算機。而谷歌早已在2015年12月宣稱，其研製的D波量子計算機的運算速度比普通計算機快1億倍。

　　

雖然量子技術還未得到廣泛的應用，但已慢慢地走進我們的生活。相信隨著研製的不斷深入，量子技術“研究熱”終將變為“應用熱”。

原文釋出時間為：2017-03-23
本文作者：windy
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