龙桂鲁:以量子直接通信构筑数字安全新底座-新华网
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2026 10/30 15:34:22
来源:新华网

龙桂鲁:以量子直接通信构筑数字安全新底座

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  新华网北京10月30日电(刘子明 林雨南 郭晓婷)《中共中央 国务院关于发展新质生产力的意见》提出推动量子科技等未来产业发展。作为我国较早实现工程化的量子方向,量子通信正努力探索融入国家数字底座、拓展应用场景、创新商业模式的路径,推动前沿技术真正转化为新质生产力。

图为北京量子信息科学研究院副院长、清华大学教授龙桂鲁在工作中。新华网 林雨南 摄

  跳出加密单一视角 成为数字底座的特殊防护层

  “发展量子科技,既要瞄准世界科技前沿,也要对接国家重大需求。”北京量子信息科学研究院副院长、清华大学教授龙桂鲁表示,量子通信的价值不局限于“加密通信”,更在于依托量子物理规律为现代信息领域提供全新的能力支撑。

  量子通信泛指利用量子态进行信号传输的技术,具有实用价值的两大核心方向包括:一是通过量子态传输随机数协商生成密钥的量子密钥分发,二是依托量子态直接传输业务数据或确定密钥的量子直接通信。

  在龙桂鲁看来,可以将量子通信视为数字基础设施中的一道特殊防护层。“它并非替代现有通信网络,而是与光纤通信、无线通信及经典密码体系协同配合,为关键数据与重要指令提供更高等级的安全保护。”除安全加密外,量子直接通信还可强化网络安全防护能力,主动防御数据篡改与非法入侵,更能通过感知监听行为规避非法监视风险。

  优先服务高安全场景 普通人感知在后台

  量子通信距离大众和产业端还有多远?北京量子信息科学研究院副研究员潘栋介绍,量子直接通信在传输速率、通信距离与运行稳定性上持续取得突破,正逐步从实验室研究迈向实际应用。量子通信并非用来替代日常互联网,而是面向高安全需求的专用通信能力。

  “对关键行业大型企业而言,它已经距离很近。”潘栋说,政务、电网、头部银行已有试点落地,未来3-5年,在关键基础设施、金融跨机构报文、工控指令等场景将实现批量交付,大企业可通过订阅量子专线获取安全能力。对于普通人来说,短期内很难直接感受到它的存在,更多是“后台悄悄加固安全”:我们在使用网银、电子签名这类敏感业务时,背后已经用上量子安全能力来保驾护航。

  “量子安全直接通信如同安全领域的‘特效药’,优先服务专网、星地等高安全场景。”潘栋坦言,产业普及的核心瓶颈是光子集成芯片化。乐观来看2030年前后有望迎来规模化拐点,但即便技术成熟,量子通信也不会替代现有互联网,仅作为分层安全体系中物理安全的可选增强手段。

  把原创技术优势转化为产业竞争力

  量子直接通信是我国原创自主技术,既可直接传输密文,也可传输已有密钥或协商生成新密钥,还能与后量子密码技术融合。

  “其产业化的核心挑战,在于将独特的安全范式转化为客户愿意付费、可规模化部署、成本可控的通信服务。”龙桂鲁表示。

  在他看来,破局的关键在于找准发展路径,打出一套组合拳:

  首先找准差异化定位,避免和量子密钥分发同质化发展——量子密钥分发主打密钥生成,量子直接通信侧重高敏感报文、指令的物理安全直传与实时窃听告警,适配中继节点不可信、需要入侵感知的场景,优先在政务指令、应急指挥、金融报文、电网工控、星地一体化等高价值专网落地。

  其次推动端机小型化、模块化、芯片化,依托光子集成芯片降本;搭建标准化网管与接口,和现有光纤IP网络无缝融合。同时联动上下游补齐单光子探测器、窄线宽光源等核心器件短板,参与标准与安全测评体系建设,联合各方搭建示范网络,通过专网租赁、端口订阅等方式减轻客户投入,培育产业生态,把原创技术优势转化为产业竞争力。

  从项目集成走向能力订阅、IP授权

  “依托自身技术特征,量子直接通信可形成多阶段、多层次商业模式。”龙桂鲁介绍。

  龙桂鲁进一步解释道,早期可以专网项目集成为主,面向政务、金融、电网、应急等客户,提供设备、组网、部署调测一体化服务,依靠指令安全直传、窃听监测等能力打造示范项目、沉淀行业案例。

  规模化阶段,可由运营商承建运维量子安全专线,客户按端口、年费订阅,将一次性投入转为持续服务费;同时搭建开放平台,提供安全方案、配套测评和运维托管等服务。

  中长期,伴随着技术成熟,可把量子安全能力嵌入网关、工控、星载终端;同步拓展空天地一体化通信服务,也可通过产学研共建、收益分成模式推进试点验证与商业化落地。

  “从长远看,量子直接通信有望成为我国量子安全基础设施的重要分支,期待它依托‘信息直传+实时窃听感知’的独有特点,在高敏感指令、短报文安全传输领域形成独特产业竞争力,服务关键信息基础设施防护,加快实现高水平科技自立自强。”潘栋道出对未来的期许。(新华网原创新闻作品)

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