中国制定量子通信标准　抢占量子通信标准话语权　有望向美国收取专利费
 
　　【每日科技网】日前，中国量子通信领域在技术上和标准化建设上都迎来了好消息。国内技术团队先后在反事实直接量子通信和量子安全直接通信领域取得技术突破。中国通信标准化协会量子通信与信息技术特设任务组的成立则标志着中国在量子技术领域从标准战略层面发起了向西方发达国家的赶超行动。加上“墨子号”量子卫星的成功发射和量子保密通信“京沪干线”的顺利贯通，中国在量子通信领域无论在技术上，还是在产业化方面，有望扮演领跑者角色。

　　媒体上出现的各种量子通信技术是什么意思

　　随着保密通信“京沪干线”的顺利贯通，量子通信在媒体上出现的频率大幅提高，不过目前已经产业化的是量子密钥分配，而非量子隐形传态、反事实直接量子通信和量子安全直接通信等技术。

　　量子密钥分配需要通过量子的手段在通信双方之间安全分发和共享随机密钥，一般用弱相干光源发射光子。把一个信息编码在一个光子上，一个光子有着不同的量子态，把光子通过光纤发射过去，接收方接到密钥后进行解码。这是产业化最成熟的技术。

　　量子隐形传态是一种传递量子信息(例如以量子叠加态编码的信息)的技术。它首先要在信息传递的“本地”和“远方”两地间建立量子纠缠，将要传递的“目标量子信息”与量子纠缠的本地方进行测量，远方的纠缠量子状态随即改变。不过这项技术要想成熟乃至商业化还有很长的距离。

　　还有一些技术，离实用化的距离就更远了。

　　日前，中国科技大学和南京邮电大学科学家合作，在量子安全直接通信领域取得重要的阶段性突破：用量子存储对量子安全直接通信协议中的核心内容进行了验证，为实现基于卫星的长距离和全球化量子安全直接通信奠定了基础。相关论文发表于一期《物理评论快报》杂志上。

　　量子安全直接通信不同于量子密钥分配，不需要通过量子的手段在通信双方之间安全分发和共享随机密钥，而是可以直接传输机密信息。不过，目前这项相对于已经商业化的量子密钥分配还不够成熟。就目前来看，量子安全直接通信由于一些限制，暂时没有什么使用价值，这次文章发到PRL估计是因为用到了量子存储。不过暂时没有使用价值并非指这项技术是写论文的噱头，至少这个量子安全直接通信也是一个研究方向，只不过目前来说实用价值不大。

　　和量子安全直接通信处境类似的还有反事实量子通信和量子指纹识别等技术，这些技术确实是一个研究方向和一种应用的方式，只是目前实用价值不高，至于将来是只能尘封在实验室，还是能产业化、商业化，这个谁也说不准。

　　以反事实量子通信来说，自最初的理论工作提出以来，在对其内在机理的解释方面引起了学术界不小的争论。

　　不过最近也有实验上的突破，日前，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志、陈宇翱等和清华大学马雄峰合作，在国际上实验实现了反事实直接量子通信，在实验中演示了图像的反事实传输，相关成果发表在最近一期《美国科学院院报》。按照过去的经验，任何信息的传输都需要通过实物载体，而反事实量子通信的特点就是可以没有信息传输载体实现信息的传递，反事实量子通信的的“反”就体现在这一点上，因为这违背了过去人们的认知。

　　反事实直接量子通信实验装置。最核心的结构是嵌套、级联的干涉仪。Bob 根据他需要传输的信息来编码，通过嵌套的量子芝诺效应，Alice 可以利用类似于“无相互作用测量”的方式完整地获知 Bob 的信息，并且在这个过程中没有任何光子在 Alice 和 Bob 之间传输。

　　就目前的技术发展大势来说，量子通信包括很多种应用的形式，不过经过了十几年的沉淀，大家发现量子密钥分配和量子隐形传态这两种方式确实有实用价值。而这也是量子密钥分配已经产业化——中国建成京沪量子通信干线，以及国内外大量科研工作中致力于量子隐形传态的原因。

　　中国将争夺量子通信标准话语权

　　近年来，全球都非常注重量子通信标准话语权的争夺——欧洲电信标准研究院(ETSI)在2008年组织欧、美、日、加等西方发达国家的相关企业和研究机构成立了QKD标准化组，目前已发布了多项标准，并计划推荐其标准成为国际标准。德国电信、英国电信等国外电信运营商最近也成为该QKD标准化组的成员。IEEE目前也在开展“软件定义的量子通信”标准研究。

　　而在量子通信产业化、工程化、商业化上，随着“墨子号”量子卫星的成功发射和量子保密通信“京沪干线”的顺利贯通，标志着我国在量子保密通信的科研和工程化、产业化等方面都已经处于国际地位。

　　在产业化发展取得喜人成绩的同时，量子通信标准话语权的争夺也必须同步跟进。标准是引导产业发展的重要工具，是产业成熟的必经之路，中国在标准制定上自然不能落后于人。

　　6月14日，中国通信标准化协会(CCSA)量子通信与信息技术特设任务组(ST7)成立暨第一次会议在北京顺利举行。会议提名并通过了特设任务组及子工作组组长、副组长，讨论了量子保密通信标准体系和2017年标准项目立项建议申请及下一步工作计划。

　　ST7下设量子通信工作组(WG1)和量子信息处理工作组(WG2)两个子工作组，目前已有全权成员单位36家。

　　除发起单位国科量子和量子通信设备制造商科大国盾、安徽问天之外，中国电信、中国移动、中国联通三大运营商和华为、中兴、烽火、爱立信、上海贝尔等通信行业的企业也在成员之列;神州数码信息服务、科华恒盛、科大国创等解决方案和系统集成服务商，中国信息通信研究院、山东标准化研究院、济南量子技术研究院、北京邮电大学、数据通信研究所、中通建设计院等标准专业机构、大学和研究院所也参与在内;此外，还有中创为量子、中经量通等量子通信应用开发初创企业的身影。

　　这些成员共同勾勒出了我国量子通信产业链的雏形。

　　本次中国通信标准化协会(CCSA)量子通信与信息技术特设任务组(ST7)成立的意义在于将过去的少数国内单位各自在玩，变成了大家一起玩。

　　ST7的成立对产业发展和中国标准被更广泛的接受也有积极的推动作用。举个例子来说，比如说中兴的某款产品兼容国内标准的技术接口，那么它只有一个品牌的市场，如果华为的烽火的更多的设备兼容国内标准的技术，那么面对的市场就会更大，而且中国量子通信标准也会被更多的厂商和客户使用和接受。就直接利益来说，只要中国企业掌握了国外企业不可绕过的专利，那国外企业就必须向中国企业缴纳专利费，这是实实在在的收益。

　　ST7的成立表明，中国在量子技术领域从标准战略层面发起了向西方发达国家的赶超行动。下一步，ST7将首先开展体系化的量子保密通信标准研究，并逐步形成一系列标准和规范，从而引导我国量子保密通信产业发展，并为我国参与和主导该领域的国际竞争提供有力支撑。
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　　其实除了这36家单位，还有一些企业虽然不是ST7成员，目前已经实现了国内量子通信领域为数不多的商业探索。

　　比如，国内的云计算公司阿里云通过与一系列单位的密切合作，目前走在前列。在3月29日召开的云栖大会深圳峰会上，阿里云公布了网商银行的一组信贷业务数据在专有云上完成了量子加密通讯，这是全球落地的该类型产品服务。此前在2015年7月30日，“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室”正式在上海成立。2015年10月14日，阿里云宣布与国盾量子联合发布了量子加密通信产品，双方已在阿里云网络环境建立了多个量子安全传输域。