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当今,个人计算机和各种消费类数码产品,已经成为人们日常生活中必不可少的工具。人们可以在互联网上进行通信和金融交易等活动,享受信息技术所带来的安全与便利。而这些“活动”中的安全基础,就来源于对称密码算法和公钥密码算法。

这一切的起点,即为量子力学。

量子力学,是研究微观尺度粒子运动规律的物理理论。人们利用量子力学原理,发展了半导体物理理论,成功地制造出了晶体管和集成电路。这些都是在信息技术时代具有划时代意义的产物。

随着技术的快速发展,涌现了许多新颖、实用并具有巨大应用潜力的量子技术,如量子时钟、量子成像、量子传感和测量、量子计算以及量子通信等。

近年来,量子通信技术方面发展最为神速。其中,较为成熟的应用就是量子密钥分发及其相关技术。

我们知道,在通信领域,想要绝对安全地真正保证通信双方共享的密钥,不被恶意者攻击,仅仅依靠传统密码技术,还是很困难的。

而利用光子的量子特性,在传输量子信息时,如果被窃听和破坏,肯定会引入干扰,人们便可通过物理方式检测出攻击行为,从而保证信息传输的安全。

一句话,量子通讯从根本上解决点对点的密钥分发问题,能确保点对点通信的绝对安全。这是传统保密通信根本做不到的,因此,量子密钥分发成为未来保密通信的主要发展方向。

实际上,包括量子通信和量子计算在内的量子技术,必定成为未来科技、国防、经济命脉控制点。

因此,世界各国都非常关注和重视“量子技术”,相继推出相关扶持政策,增加科研投入。

2013年底,英国国家量子技术规划首期计划在5年内投入2.7亿英镑,把量子物理研究成果转换为商业化产品。与此,英国国防科技实验室也将投入3千万左右英镑,准备开发与国防和安全相关的量子技术。

自2018年始,欧盟委员会实施十年期的量子技术“旗舰工程”,投资总额达10亿欧元。

美国的国防部、能源部、国家自然科学基金委员会,联合各联邦机构,在量子信息相关领域每年总计投入2亿多美元。

而在中国,则以中国科技大学、中国科学院为代表的学术机构,在量子通信领域处于世界领先水平,国家十三五规划还将量子通信当成体现国家战略意图的重大科技项目进行部署。

此外,加拿大、澳大利亚、荷兰、日本等主流国家,也在量子技术相关领域进行投入大量人力、物力。

也就是说,量子技术领域已形成全球性的竞争趋势。

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