摘 要:“軍民融合發(fā)展”是黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人著眼當(dāng)前世界軍事變革新形勢所制定的戰(zhàn)略決策,是從國家安全和發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)作出的重大部署。量子通信技術(shù)作為新一代高科技通信技術(shù),對提高我國信息安全具有重大作用,不僅在銀行和金融數(shù)據(jù)安全等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,而且在國防數(shù)據(jù)傳遞和通信安全等軍事領(lǐng)域意義重大。在實行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下,對量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題進(jìn)行探究具有重大意義,有利于充分利用軍地兩種資源,加強(qiáng)合作,協(xié)同創(chuàng)新,加快推進(jìn)量子通信產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。主要從量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展價值、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景預(yù)測方面對量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題進(jìn)行了初步探索。
關(guān)鍵詞:量子通信;信息安全;軍民融合;通信技術(shù)
中圖分類號:E96 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.070
“十八大”以來,黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視軍民融合發(fā)展問題,相繼出臺了一系列政策意見,并于2017-01-22成立了中央軍民融合發(fā)展委員會,習(xí)近平同志任主任,軍民融合發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。實行軍民融合發(fā)展是黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人著眼當(dāng)前世界軍事變革新形勢所制定的戰(zhàn)略決策,是從國家安全和發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)作出的重大部署,不僅可以加強(qiáng)軍地合作、協(xié)同創(chuàng)新,推動軍事高科技發(fā)展,而且可以做到成果共享、軍民兩用,有利于提高資源配置效率,推動我國國防事業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會齊頭并進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展。
量子通信作為新一代通信技術(shù),相比傳統(tǒng)通信方式而言,具有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢,量子通信技術(shù)旨在利用量子態(tài)實現(xiàn)信息的編碼、傳輸、處理和解碼,特別是利用量子態(tài)實現(xiàn)量子密鑰的分配,由于量子態(tài)擁有不可復(fù)制性,一旦粒子被復(fù)制就會被破壞,因此,量子通信可以嚴(yán)格保證信息傳遞的安全性。目前,量子通信與量子計算機(jī)已被列入我國《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》“科技創(chuàng)新2030——重大項目”,是體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目。當(dāng)前量子通信技術(shù)正處于加速研發(fā)和市場化試點運(yùn)作的起步階段,因此,推動量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展就具有極大的現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。
1 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展
1.1 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展的含義
所謂“軍民融合”,主要有2個方面的含義:①軍地合作,協(xié)同創(chuàng)新,共同推進(jìn)高精尖技術(shù)研發(fā),提高國防科技工業(yè)技術(shù)水平;②軍地共享、資源兩用,推動高水平技術(shù)成果向軍地應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
同樣,量子通信技術(shù)的軍民融合發(fā)展問題也必然包括這2個方面:①雖然我國近年來在量子通信領(lǐng)域發(fā)展迅速,成果卓越,但是還存在著部分技術(shù)難題和實際困難有待解決,因此,軍地雙方必須攜起手來,加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),解決體制障礙,完善政策措施,加快推進(jìn)量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程;②由于全世界首條量子通信商業(yè)化用途干線——滬杭干線的全線接通,將實現(xiàn)杭州和上海兩地間的量子安全級別語音電話、視頻電話、文件傳輸業(yè)務(wù),因此,推進(jìn)量子通信在短期軍用和政務(wù)專網(wǎng)建設(shè)等軍地兩用方面的試點轉(zhuǎn)化也變得日益迫切。
1.2 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展的意義
1.2.1 加快推進(jìn)量子通信技術(shù)發(fā)展進(jìn)程
在技術(shù)層面,雖然量子通信技術(shù)相比于傳統(tǒng)通信方式有著巨大的性能優(yōu)勢,但由于技術(shù)限制,目前這個領(lǐng)域還有非常大的研究空間,仍有很多技術(shù)瓶頸急需突破。比如,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,理論上的理想的量子通信協(xié)議還難以實現(xiàn),其中,單光子的生成以及量子控制等核心技術(shù)仍然不完善,因此,其保密性還難以達(dá)到理論效果。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收,先必須解決單光子探測的技術(shù)難題,目前,這一技術(shù)還不成熟,未來將需要研制出性能優(yōu)良的光子探測器等。
在運(yùn)行層面,雖然首條量子通信商用干線——滬杭干線已經(jīng)正式全線接通,有關(guān)政府部門和地方銀行機(jī)構(gòu)也已經(jīng)開始投入使用,但是這僅僅是小范圍內(nèi)的試驗運(yùn)行,距離實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有較大差距。因此,軍地雙方共同合作、協(xié)同創(chuàng)新,就有利于盡快克服這雙重難題,為推進(jìn)量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程注入新動力。
1.2.2 為軍地信息安全保駕護(hù)航
量子通信技術(shù)具備超強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢,未來在各行各業(yè)將有廣泛的應(yīng)用前景。中投顧問發(fā)布的《2016—2020年中國量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》指出,量子通信技術(shù)在軍用、國土防御以及金融等信息安全領(lǐng)域具有極高的使用價值和發(fā)展空間,既可使用于軍事演習(xí)、國防安全等對保密要求極高的軍事通信領(lǐng)域,也可應(yīng)用于牽扯到個人隱私和金融數(shù)據(jù)安全的電信、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政以及企業(yè)云存儲、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域和部門,應(yīng)用前景特別廣闊。同時,量子通信不僅在軍事、國防、金融等領(lǐng)域具有重要的作用,而且會極大地促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,一旦量子通信實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營,軍地雙方都將共同受益,信息安全將大大得到加強(qiáng)。
2 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展實施現(xiàn)狀
2.1 地方力量占主導(dǎo),軍內(nèi)研究水平較低
我國較早地展開了對量子通信領(lǐng)域的研究,早在1990年,郭光燦院士、張永德教授等專家學(xué)者就開始密切關(guān)注量子通信領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r,當(dāng)時,中國科大部分專家就已經(jīng)發(fā)表了一些有關(guān)量子通信方面的論文。當(dāng)前,研究量子通信技術(shù)的專家團(tuán)隊主要以中國科學(xué)院量子信息重點實驗室的眾多專家院士為核心,包括由潘建偉、郭光燦、杜江峰等為代表的一大批科學(xué)家所組成的量子通信“夢之隊”,為我國量子通信事業(yè)開創(chuàng)了非凡業(yè)績。
相比來看,軍內(nèi)院校和科研機(jī)構(gòu)在量子通信方面的研究較為欠缺,缺乏這方面的頂尖專家,2012年,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)牽頭,包括南京大學(xué)、國防科技大學(xué)、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所等多家單位聯(lián)合組成了“量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心”,逐步開始對量子信息技術(shù)和量子科學(xué)前沿領(lǐng)域展開全面深入的研究,但當(dāng)時軍內(nèi)科研院所就只有國防科技大學(xué)一家參與了此項計劃。
2.2 軍隊缺乏相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)
隨著量子通信技術(shù)領(lǐng)域研究的不斷推進(jìn),相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化也越來越多,根據(jù)中國科學(xué)院官方網(wǎng)站的披露,早在2009年,安徽省就借助中國科技大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室量子物理和量子信息研究部的技術(shù)力量,成立了安徽量子通信技術(shù)有限公司,來推動量子通信技術(shù)在安徽的成果轉(zhuǎn)化。2010年,山東省也和中國科技大學(xué)簽署了科技成果轉(zhuǎn)化合作協(xié)議,在濟(jì)南市成立了山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司,從此山東省也展開了對量子通信技術(shù)的應(yīng)用研究;接下來的兩年中,在山東省政府和中國科學(xué)院的大力合作下,濟(jì)南相繼成立了中國科學(xué)院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心、濟(jì)南量子技術(shù)研究院、山東省量子科學(xué)技術(shù)院士工作站等科研機(jī)構(gòu),進(jìn)一步加快了量子科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化,繼而加快新興高科技產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。2017年,隨著京滬量子干線的全面接通,沿線地區(qū)政府表示,該地的電網(wǎng)和銀行等系統(tǒng)將逐步采用量子保密通信技術(shù)作為主要保密通信網(wǎng)絡(luò)。
從此發(fā)展歷程中可以看到,地方政府和企業(yè)在推動量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮著主要作用,盡管量子通信在軍事通信、國防信息安全和光電探測領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景,將使軍隊的信息獲取、數(shù)據(jù)傳輸、情報支援、信息服務(wù)等能力得到大幅提升,但目前軍內(nèi)還缺乏相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu),量子通信在軍隊內(nèi)的進(jìn)一步試點推廣還有待加強(qiáng)。
3 量子通信技術(shù)軍民融合發(fā)展前景預(yù)測
3.1 加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),織就星地一體網(wǎng)
目前,制約量子通信技術(shù)發(fā)展的主要技術(shù)難題為:在現(xiàn)有技術(shù)條件下,理論上的理想的量子通信協(xié)議還難以實現(xiàn),其中,單光子的生成以及量子控制等核心技術(shù)仍然不完善,因此,其保密性還難以達(dá)到理論效果。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收,必須解決單光子探測的技術(shù)難題,目前這一技術(shù)還不成熟,未來將需要研制出性能優(yōu)良的光子探測器。這些技術(shù)瓶頸將有賴于軍地雙方專家學(xué)者在下一步的合作創(chuàng)新中予以妥善解決。
但近十多年來,我國在掌握遠(yuǎn)距離量子通信的關(guān)鍵技術(shù),比如單光子源、量子存儲等方面也都取得了巨大的進(jìn)步,這都為最終實現(xiàn)可用的量子中繼,進(jìn)而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信打下了堅實基礎(chǔ)。我國在全世界已經(jīng)率先發(fā)射了首顆量子衛(wèi)星“墨子號”,并搭建了配套的科研平臺,只要軍地雙方加強(qiáng)合作,資源共享,人員互動,根據(jù)國家總體規(guī)劃,到2020年,中國區(qū)域量子通信網(wǎng)絡(luò)將可成熟應(yīng)用;到2030年,星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)即可投入應(yīng)用。
3.2 加快試點運(yùn)行,構(gòu)建信息安全網(wǎng)
2009年,量子政務(wù)網(wǎng)、量子通信網(wǎng)相繼在中國建成。這兩個可投入實際使用的量子通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志著原本停留在紙面和實驗室的量子保密通信已經(jīng)開始在人們的日常生活中得到應(yīng)用,同年,國慶60周年大閱兵通過在關(guān)鍵節(jié)點間構(gòu)建“量子通信熱線”,用于保障閱兵式上重要信息的傳輸傳遞,取得了圓滿成功;2011-10,我國在青海湖首次成功實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā);2017-03,隨著全球最長量子通信干線——京滬干線正式全線接通,京滬兩地及沿線的金融、政務(wù)機(jī)構(gòu)可利用這條線路,進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)儲備和量子安全數(shù)據(jù)傳輸,從物理原理上確保無條件安全通信。不久以后,我國將會建成天地一體的全球化量子通信系統(tǒng),形成完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng),構(gòu)建基于量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng)。
未來,量子通信將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是一種全新的加密通信手段,它將是新一代信息網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的關(guān)鍵技術(shù),將成為越來越普遍的電子服務(wù)的安全基石,成為保障未來信息社會可信行為的重要基礎(chǔ)之一。
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作者簡介:劉威,男,湖南邵陽人,南京政治學(xué)院政治經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)碩士研究生,研究方向為軍民融合。
〔編輯:張思楠〕