北京到上海的距离(北京自驾上海)

来源:人民网-人民日报

近年来，“量子互联网”一词开始进入人们的视野。不久前，欧洲量子互联网联盟启动了一项为期七年的计划，旨在构建欧洲的量子互联网生态系统。2020年，美国发布了量子互联网的建设蓝图，希望在10年内打造一个全国性的量子互联网。

量子互联网到底是什么？简而言之，它是利用量子通信、量子计算、量子精密测量等技术的网络，是量子信息技术演进的未来目标之一。2022年诺贝尔物理学奖授予了三位量子信息科学领域的科学家，他们的研究成果为量子互联网奠定了基础。

传统互联网是日常生活和工作中不可或缺的一部分，但它仍然存在许多安全缺陷，如通信被拦截、信息被窃取等。原因是传统的密码方法多为“条件安全”，即假设“敌人”计算能力较弱，无法在合理时间内破解密码。但如果对方计算能力超过预设，或者开发了快速破解算法，密码就会被破解。

量子互联网被称为“牢不可破的网络”。它拥有量子安全通信技术，即使拥有无限的计算能力，对方也无法破解用户的密码。这叫做“无条件安全”，是最高级别的安全。从原理上讲，量子密码比传统密码安全得多。它利用量子叠加和量子纠缠的特性，通过一系列的量子力学运算，直接让双方获得一串随机的字符串作为密钥，以“一次一密”的方式对要传输的文件进行加密。

量子保密通信是目前最成熟实用的量子技术。在这个领域，中国走在了世界的前列。2016年发射的“墨子号”卫星是世界上第一颗量子科学实验卫星，实现了卫星与地面的量子保密通信；2017年开通的“京沪干线”是世界上第一个量子保密通信骨干网，实现了北京到上海2000多公里距离内，通过济南、合肥的量子保密通信。两者相连，构建世界首个天地一体的量子通信网络。

量子计算可以大大提高计算能力和智能水平，近年来也取得了重大进展。谷歌的超导量子计算机“Platanus”、IBM的超导量子计算机“Osprey”、中国科大的光量子计算机“九章”以及“九章二号”的升级版，在解决具体问题上已经超越了最强大的经典计算机。《九章二号》的超越倍数甚至高达10的24次方(十亿次)。下一步，该行业的目标是取得实际成果，如开发新药，准确预测天气，将量子计算推向新的水平。

量子精密测量是利用量子力学的原理来提高一些物理量的测量精度。在量子测量的帮助下，我国科学家已经实现了雾天对8.2公里外一个人的姿态和45公里外一座建筑物的识别。这项被称为“雾中看花”的技术可以用在测风激光雷达上，可以将探测距离从2.6公里提高到8公里。近日，我国科研团队在国际上首次实现了百公里级的高精度时频传输实验，时间传输的稳定性达到了飞秒量级(万亿分之一秒)，有望形成新一代的“秒”定义。这些对时间、加速度、振动等属性的超高精度测量，将有助于全球定位系统、矿产勘探、地震监测、暗物质探测等。

回顾科技史，互联网的出现将人类社会带入了信息时代。未来，随着量子信息技术的不断进步，量子互联网将逐步走向成熟，不仅将打造更安全、更快速的网络空，还将带来更广泛领域的颠覆性应用，引领新一轮科技革命和产业变革。

(作者是中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员)人民日报(2023年1月11日第15版)。