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【环球量子科技秀】欧盟量子发展
作者:佚名    文章来源:中国军网    点击数:357    更新时间:2016/10/20
 

 

欧盟:联合攻关 共建量子互联网  

    为了确保欧洲在量子通信研究中处于技术领先地位,欧盟对量子通信的发展可谓“煞费苦心”。提前“操练”,打牢根基,政策法规护航,并贯穿到与国家利益、国家安全以及国对内对外战略影响相关的不同环节,这是欧盟在量子通信领域发展方面采取的主要手段。  

    目前,欧盟在量子通信领域已经掌握了相当一部分产业核心技术,凭借新兴产业的支配地位,以新技术研发和新产品营销为发展重点,力争获得在技术创新方面的竞争优势。欧盟各国政府、国防部门、科技界和信息产业界都将量子通信纳入其国防科技发展战略,投入大量人力物力,以量子计算机技术研究为靶点,以量子通信开发在信息科学领域的推广为突破口,积极构建和壮大产业链及产业群,以形成一定的创新体系与规模优势,同时延伸到物质科学、生命科学、能源科学领域。  

起步早政策法规护航  

    早在20世纪90年代,欧洲就意识到量子信息处理和通信技术的巨大潜力,充分认定其高风险性和长期应用前景,从欧盟第五研发框架计划(FP5)开始,就持续对泛欧洲乃至全球的量子通信研究给予重点支持。  

    紧接着,欧盟发布了《欧洲研究与发展框架规划》,专门提出了用于发展量子信息技术的《欧洲量子科学技术》计划以及《欧洲量子信息处理与通信》计划。与此同时,还专门成立了包括英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。  

    2008年,欧盟发布了《量子信息处理与通信战略报告》,提出了欧洲在未来五年和十年的量子通信发展目标,包括实现地面量子通信网络、星地量子通信、空地一体的千公里级量子通信网络等。  

    同年9月,欧盟发布了关于量子密码的商业白皮书,启动量子通信技术标准化研究,并联合了来自12个欧盟国家的41个伙伴小组成立了“基于量子密码的安全通信”(SECOQC)工程。  

    这是继欧洲核子中心和国际空间站后又一大规模的国际科技合作。随后,该工程还在维也纳现场演示了一个基于商业网络的包含6 个节点的量子通信网络。  

联合攻关 技术突飞猛进  

    1993年开始,欧盟就加强了对量子通信技术领域的研究和开发,在理论研究和实验技术上均取得了重大突破,涉及的领域包括量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。早期主要集中在量子远程传态,后期开始向量子密码通信和量子密集编码发展。  

    利用欧盟国家的联合技术力量,在多个研究机构之间形成有效的合作体制,是欧洲量子通信领域一直走在前列的“制胜法宝”。  

    在量子信息物理学研究网的框架下,1993年至2011年期间,英国、瑞士、奥地利、德国、法国、瑞典等国的科学家曾连续创造了量子密钥分发、量子密码通信、太空绝密传输量子信息及量子信息存储等一系列的根本性突破。  

    1993年至2012年,欧盟量子远程传输距离从10公里光纤传输发展到143公里的隐形传输。  

    2002年,欧盟多国科学家在欧洲空间局(ESA)的“General Studies Programme”框架下启动了量子通信研究计划。  

    2004 年,奥地利维也纳大学Anton Zeilinger 小组向ESA 提交了名为“Space-QUEST”的计划书,欲将量子通信推向空间应用……  

    以上种种的突破与成功,很大程度又是在为下一步量子互联网的全面建设铺平道路。  

2007年至2014年,欧盟开始致力于量子密码通信和量子密集编码研究,实现了量子漫步、太空和地球之间的信息传输,为卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信提供了可能性。  

着眼未来 合力构建量子互联网  

    发展量子通信技术的终极目标就是为了构建广域乃至全球范围的绝对安全的量子通信网络体系。通过光纤实现城域量子通信网络连接一个中等城市内部的通信节点、通过量子中继实现邻近两个城市之间的连接、通过卫星与地面站之间的自由空间光子传输和卫星平台的中转实现遥远两个区域之间的连接,是实现全球广域量子通信最理想的路线图。  

    在这一路线图的指引下,欧洲在过去数年中进行了战略性部署,投入了大量的科研资源和开发力量,并对关键技术进行攻关。  

    2007年,来自德国、奥地利、荷兰、新加坡和英国的联合团队在大西洋中两个海岛间实现了144公里的基于BB84协议的诱骗态自由空间量子密钥分发以及基于纠缠的自由空间量子密钥分发。这个实验的成功奠定了最终实现星地间量子通信的重要基石。  

    2008年以来,欧盟加紧推进星载量子通信计划。欧洲包括AntonZeilinger 小组在内的27个研究组,向欧洲空间局的生命和物理科学部提交了“Space-QUEST”实验方案,计划在国际空间站欧洲哥伦布模块的外部平台上部署纠缠光源,向地面发送纠缠光子对,这将开创超出地面上几个量级测试距离的量子通信和基础物理实验。  

    然而从全球范围来看,目前世界各国均积极涉足量子,不少国家都设有连贯的、大规模的国家范围的量子技术项目。与之相比,尽管欧洲在量子通信领域起步较早,储备充足,成果丰硕,但是在量子技术研发上仍然面临着碎片化和被仿制的风险。  

    危机四伏,困难重重。一场世界范围的技术与才智竞赛已悄然拉开帷幕。欧洲不应落后,更不能让人才和知识流失。  

    于是,就在今年4月19日,欧盟委员会正式宣布,计划启动总额10亿欧元的量子技术旗舰项目,目标是建立极具竞争性的欧洲量子产业,包括量子通信、量子计算及量子测量等,以增强欧洲在量子研究方面的科学领导力和卓越性。  

    “为了解锁量子技术的全部潜力,为了加速技术的发展并把商业产品带给公共和民营市场,我们需要一个雄心勃勃、长期的旗舰计划,把全欧洲的教育、科学、工程和创新联合起来。”《量子宣言》中如是写道。


 
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