近日，世界首顆量子科學實驗衛星墨子號攜手京滬幹線，我國科研團隊成功建立了世界首個天地壹體化廣域量子通信網絡，實現了4600公裏的綜合通信鏈路距離跨度，也為我國未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了堅實基礎。這壹成果發表在國際學術期刊《自然》上。《自然》雜誌的審稿人評價說，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發網絡，是量子通信的“偉大工程成就”。
日前，在騰訊新聞“航天計劃”推出的《星空對話》欄目第四期中，北京跟蹤與通信技術研究所高級工程師、北鬥地面試驗驗證系統副總設計師顏路與中科院院士、量子科學實驗衛星工程常務副總設計師、中科院上海技術物理研究所研究員王建宇暢談了量子通信的技術突破與應用。
王建宇說，許多人對量子通信有壹些誤解。實際上，量子通信是對現有通信技術的補充，但並不能完全取代它們。它的作用是為普通的通信技術提供壹個在密鑰分發過程中無法破解的密碼。現在之所以叫“量子通信”，是因為最早的名字是直接從國外翻譯過來的，量子通信翻譯成量子通信。其實更嚴格來說，量子通信就是生成壹個無法破解的密碼。
量子通信作為排頭兵，處於通信技術和信息革命的前沿，是壹個非常重要的突破。那麽，這個突破的核心在哪裏呢？
對此，王建宇解釋說，上世紀初物理學有兩個非常著名的重大發現，壹個是愛因斯坦創立的著名的“相對論”，另壹個是量子力學。量子力學作為四大力學之壹，發揮了非常重要的作用，愛因斯坦本人就是量子力學的發明者之壹。他之所以獲得第壹個諾貝爾獎，是因為他提出了光電效應，提出光是顆粒狀的，這是量子力學的壹個核心概念。
“量子力學雖然沒有相對論那麽廣為人知，但卻是大學課程中的必修課，揭示了微觀世界中粒子運動的規律。可以說，如果沒有量子力學，就沒有現在的半導體產業，大家日常使用的手機也就不存在了。”王建宇說。
量子力學這幾年之所以又熱起來，是因為在量子力學的理論中，有很多理論上可以推導但現實中無法解釋的現象。近年來，由於物理和技術的發展，許多現象可以用實驗來解釋，甚至為我們所用，這相當於量子力學的壹次新革命。
“這也是我們現在所說的‘量子信息學’，它包括以下三個部分:量子通信、量子計算和量子測量。”王建宇說。
對於量子通信的未來發展，王建宇認為，產業的發展是壹件非常復雜的事情。目前大家都很看好量子賽道，投資市場也比較火。但是要讓量子真正產業化，它的門檻比較高，會有很多困難。如果是作為重點的補充，市場巨大。在量子測量和導航的應用中，還有壹些量子成像和量子雷達等。首先他們會在國家安全方面得到壹些應用，相應的壹些產品也會出現。投資量子領域是好事，但風險也要看到。
未來在量子計算領域，包括量子探測領域，有哪些發展和探索？王建宇指出，首先，在量子測量中，量子陀螺用於量子探測，很多人已經做到了，比傳統陀螺高幾個數量級。其次，量子定位可以通過量子方法減少幹擾，提高精度。同時量子法還可以作為重力場的傳感器，也可以提高精度。第三，遙感領域出現了新的量子成像，理論上可以對傳統的遙感成像理論提出壹些挑戰，但要真正達到現在的成像效果還有很長的路要走，原理上有了突破。量子測量非常實用，是壹個很有潛力的發展領域。