9月18日消息（南山）9月11日~13日，第25屆中國國際光電博覽會（CIOE 2024）在深圳舉行。展會同期舉辦了“2024國際量子技術科學前沿論壇”，邀請了來自產學研各界的代表分享量子技術發(fā)展的現狀和未來，量子大觀為戰(zhàn)略合作媒體

中國聯通研究院高級研究員趙春旭以《中國聯通對量子通信應用的探索與思考》為題，對量子通信技術進行了深入解析，并首發(fā)了“通密一體融合設備”。

量子通信三個發(fā)展方向

趙春旭介紹，量子密碼學的發(fā)展，是加密方式的破譯難度和計算能力之間的博弈。經典通信的安全取決于數學計算復雜性，算法可被量子計算破解；量子通信則利用測量塌縮以及量子態(tài)不可克隆等量子力學原理，保證通信過程理論上的無條件安全，從根本上抵御量子計算機帶來的威脅。量子密鑰分發(fā)“無條件安全”的特性與計算復雜度無關，不論對手擁有多強的計算能力，其安全性都不會受到影響。

趙春旭分析了量子通信的三個發(fā)展方向：

其一，QKD與PQC結合。2016年，美國國家標準研究院（NIST）面向全球范圍內征集PQC標準算法和協(xié)議開展PQC標準化工作，正式啟動PQC項目，到今年8月正式發(fā)布了三種算法標準。同時，美國通過各類法案推進向PQC的遷移工作。

QKD與PQC兩條路線相結合可以充分發(fā)揮運營商網絡優(yōu)勢，完善抗量子計算攻擊下一代信息安全保障體系。助力相關產業(yè)實現經典加密向后量子算法遷移，為中小型銀商政企提供加密服務，抵御數據安全風險。

其二，量子設備的小型化、芯片化及產業(yè)鏈協(xié)同。量子設備小型化、芯片化、低成本是推動量子通信技術規(guī)模發(fā)展的關鍵，降低量子應用組建成本，同時突破國產化瓶頸。同時，與經典光通信產業(yè)協(xié)同，帶動光量子芯片及設備規(guī)?；瘧?，推動半導體產業(yè)鏈的共同發(fā)展。

其三，量子通信與經典通信深度融合，推動規(guī)模應用。以量子網絡服務于經典通信為目標，基于現網架構建設量子通信網絡，提升運營商的安全服務能力。

趙春旭也介紹了量子通信技術的應用場景：量子保密通信、量子安全視頻會議、量子政務、量子金融、量子工業(yè)互聯網、量子車聯網、量子U盾等。例如，國家電網2023年已在湖北開展量子加密通信技術配電應用，說明很多行業(yè)存在實際需求。

在運營商網絡中，量子通信如何應用？在趙春旭看來，一方面是公眾業(yè)務，例如加密電話、加密視頻會議、加密辦公系統(tǒng)；另一方面是政企業(yè)務，例如加密專線、加密車聯網、加密工業(yè)互聯網。此外運營商自身的O/B/M管理平臺，也有安全加密的應用需求。

發(fā)布兩款通密一體融合設備

三大運營商已紛紛布局量子產業(yè)。中國聯通未來量子技術發(fā)展規(guī)劃的總體布局如下：

以QKD、QRNG與PQC三項技術為基礎，進行與傳統(tǒng)網絡、設備的融合研究，構建與傳統(tǒng)電信網絡融合的量子安全內生服務能力，從基礎設備，密鑰管理，終端及業(yè)務應用幾個層面開展創(chuàng)新技術研究，形成聯通量子創(chuàng)新體系。

此前，中國聯通自建的北京-雄安量子干線，在國內首次進行DV-QKD/CV-QKD量子密鑰對接測試，探索端到端量子通信混合組網。中國聯通還積極參與推動CCSA ST7標準化工作，參與多項行標和研究報告制定，包括牽頭國際標準ITU-T“量子密鑰分發(fā)網絡切片的要求及架構”項目立項。

在產品層面，中國聯通發(fā)布了兩款通密一體融合設備。其中，基于聯通自主知識產權的G.698.4系統(tǒng)（波長自適應城域接入型波分復用系統(tǒng)），中國聯通開發(fā)了量子（QKD）和傳統(tǒng)光通信融合的傳輸設備，首次實現通信接入設備的量子“通密一體”方案，為量子通信的大規(guī)模應用奠定基礎。該設備首次實現量子同密一體設備與經典通信設備的共網管功能，為運營商提供“一張網”管理界面，支持雙向200G處理能力，支持雙向10G加解密、簽名驗簽性能。

此外，中國聯通也開發(fā)了PQC融合光傳輸設備，支持后量子密碼、國密算法硬件加速器，同樣支持雙向10G加解密。在應用層面，中國聯通完成了量子密鑰云平臺+車聯網首次應用驗證，正在探索基于量子保密通信的移動辦公應用。量子專線方面，中國聯通采用“通密一體”量子融合光傳輸設備，與量子密鑰云平臺結合的方式形成加密專線解決方案，后續(xù)隨著PQC標準成熟，也將采用QRNG+PQC方案，提供靈活組網的加密專線。