9月24日，第24屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)在國家會(huì)展中心（上海）開幕。開幕式前，上海市委副書記、市長龔正，工信部副部長單忠德一行參觀了中國電信展位，察看中國電信上海公司（以下簡(jiǎn)稱上海電信）量子密鑰分發(fā)城域網(wǎng)，詳細(xì)了解上海電信“X+量子”能力模式、重點(diǎn)區(qū)域量子能力建設(shè)、重點(diǎn)行業(yè)量子賦能及創(chuàng)新應(yīng)用落地等方面情況。
大力發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，是引領(lǐng)科技進(jìn)步、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略選擇。量子信息，作為事關(guān)國家信息安全的戰(zhàn)略新興領(lǐng)域，既是未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，亦是塑造新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵引擎。上海，是國內(nèi)最早布局未來產(chǎn)業(yè)的城市之一，亦是我國量子信息技術(shù)的重要策源地和量子基礎(chǔ)設(shè)施布局的重鎮(zhèn)。
作為建設(shè)這座城市“數(shù)字底座”的“國家隊(duì)”和“主力軍”，上海電信早布局、快行動(dòng)，目前已在上海區(qū)域內(nèi)建成量子密鑰分發(fā)城域網(wǎng)——國內(nèi)首張運(yùn)營商級(jí)的商用密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，并在今年7月成功揭榜2024年度上海市未來產(chǎn)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng) “揭榜掛帥”量子科技領(lǐng)域項(xiàng)目，開啟“基于抗量子計(jì)算的城市級(jí)密鑰分發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及應(yīng)用推廣探索”新征程。
截至目前，上海量子城域網(wǎng)已經(jīng)完成了一期建設(shè)7個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)上海外環(huán)內(nèi)覆蓋率100%，可支持不少于100萬的用戶容量，并已在四個(gè)場(chǎng)景實(shí)際落地應(yīng)用。同時(shí)，以上海為首城起點(diǎn)，預(yù)計(jì)到今年年底，中國電信將在全國10—15個(gè)城市部署量子城域網(wǎng)，未來將逐漸與骨干網(wǎng)打通，加上天上的墨子號(hào)量子通信衛(wèi)星，最終形成天地一體的量子通信網(wǎng)。
為千行百業(yè)打造“安全盾”
“基于上海量子城域網(wǎng)底座能力，我們?cè)谛袠I(yè)客戶安全通話、安全辦公、安全組網(wǎng)、安全平臺(tái)四大場(chǎng)景已經(jīng)有產(chǎn)品能力開發(fā)與運(yùn)營落地。”上海電信工作人員向參觀的領(lǐng)導(dǎo)介紹道，以安全辦公場(chǎng)景為例，上海電信量子視頻云會(huì)議已在寶山區(qū)政府2個(gè)主會(huì)場(chǎng)和15個(gè)街鎮(zhèn)分會(huì)場(chǎng)落地，通過中國電信自研的量子云會(huì)議系統(tǒng)、量子密碼服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了視頻通信內(nèi)容端到端加密，保護(hù)會(huì)議數(shù)據(jù)安全。
“量子通話撥號(hào)中，雙方已開通密話……”展臺(tái)上，兩部量子密信手機(jī)終端也很“吸睛”，工作人員現(xiàn)場(chǎng)演示了國內(nèi)首個(gè)運(yùn)營商級(jí)的量子加密通話產(chǎn)品——量子密信，通過將量子加密技術(shù)與即時(shí)通信技術(shù)緊密融合，實(shí)現(xiàn)了消息一次一密、音視頻通話全幀加密、多人群聊文件傳輸加密等功能，“可以防止電話被竊聽、信息被攔截”。
作為我國量子信息技術(shù)的重要策源地和量子基礎(chǔ)設(shè)施布局的重鎮(zhèn)，上海一直以來高度重視量子科技的發(fā)展。
今年3月，上海市經(jīng)信委組織開展未來產(chǎn)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)“揭榜掛帥”，聚焦量子科技、生物制造、6G技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域展開鏈?zhǔn)焦リP(guān)，探索解決未來技術(shù)應(yīng)用難的問題。“揭榜掛帥”受到上海市委、市政府高度重視和大力支持，根據(jù)要求引入DARPA創(chuàng)新管理機(jī)制。
今年7月，“揭榜掛帥”結(jié)果揭曉。上海電信等單位提交的“基于抗量子計(jì)算的城市級(jí)密鑰分發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及應(yīng)用推廣探索項(xiàng)目”，在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，成為入選“揭榜掛帥”榜單上的唯一量子項(xiàng)目。
“量子技術(shù)可謂人類目前最前沿、最具挑戰(zhàn)性的科技之一，需要深厚的科研實(shí)力和大量的資源投入，面臨著諸多技術(shù)難題和應(yīng)用推廣的壓力。迄今為止，全世界在量子科技領(lǐng)域仍處于不斷探索和發(fā)展的階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。這成為限制量子通信技術(shù)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一大瓶頸。”量子科技領(lǐng)域DARPA創(chuàng)新管理機(jī)制“項(xiàng)目經(jīng)理人”負(fù)責(zé)人、上海電信副總經(jīng)理胡偉良指出。
據(jù)了解，上海電信正積極構(gòu)筑和不斷完善“X+量子”DICT能力體系，如“通話+量子”“安全辦公+量子”“專線+量子”“物聯(lián)網(wǎng)+量子”等，為千行百業(yè)打造前所未有的“安全盾”。
首張運(yùn)營商級(jí)量子城域網(wǎng)
量子計(jì)算的快速發(fā)展正對(duì)基于公鑰密碼體制的信息安全提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
2023年2月，量子防御公司（QD5）預(yù)測(cè)，可能最快在2025年，世界就會(huì)迎來Q-Day（量子計(jì)算攻破現(xiàn)有加密體系）。根據(jù)預(yù)測(cè)，如破解2048位RSA密碼，利用現(xiàn)有最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要46億年，而利用2000萬個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)，僅需要數(shù)小時(shí)。
隨著量子計(jì)算的加速成熟，傳統(tǒng)城域網(wǎng)的加密技術(shù)將遭遇前所未有的挑戰(zhàn)。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，中國電信推出的量子城域網(wǎng)為城市信息安全筑起了堅(jiān)不可摧的堡壘。
量子城域網(wǎng)以量子密鑰分發(fā)(QKD)技術(shù)為核心，在城域內(nèi)構(gòu)建抗量子計(jì)算的新型安全基礎(chǔ)設(shè)施。結(jié)合分布式量子密碼服務(wù)管理平臺(tái)、量子干線資源，為政務(wù)、金融、交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵行業(yè)提供統(tǒng)一的量子密鑰服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)。
上海電信量子城域網(wǎng)是首張運(yùn)營商級(jí)的商用密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，通過構(gòu)建能夠抵御量子計(jì)算攻擊的安全密鑰分發(fā)系統(tǒng)，利用量子密鑰的不可預(yù)測(cè)性，幫助各行各業(yè)提升安全能級(jí)推動(dòng)量子安全技術(shù)在城市級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用，為城市級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全提供堅(jiān)實(shí)保障，讓“竊密者”無處下手、無計(jì)可施。
隨著量子城域網(wǎng)的建成，上海電信不斷探索其在各行業(yè)的核心應(yīng)用場(chǎng)景，如量子專線應(yīng)用、量子云會(huì)議、量子密改等，并配合區(qū)域發(fā)展規(guī)劃先行先試，在松江G60科創(chuàng)走廊率先發(fā)布量子應(yīng)用場(chǎng)景。
如在金融行業(yè)，不久前某知名商業(yè)銀行與上海電信達(dá)成合作，利用量子城域網(wǎng)為這家商業(yè)銀行位于不同地方的數(shù)據(jù)中心提供加密傳輸，保障數(shù)據(jù)流通高度安全。如在教育行業(yè)，上海電信為某高校的校園專網(wǎng)提供量子加密，確保校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的重要信息，如科研數(shù)據(jù)等受到安全保護(hù)。
據(jù)悉，上海電信在中國電信集團(tuán)內(nèi)部率先完成了運(yùn)營商級(jí)量子城域網(wǎng)建設(shè)。在這過程中，上海電信克服了諸多挑戰(zhàn)，如量子網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)如何適配、設(shè)備如何互通等等。
向天地一體量子通信網(wǎng)邁進(jìn)
工信部等十一部門近期發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》（以下簡(jiǎn)稱通知），對(duì)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施的形態(tài)做出明確定義，其中量子信息與人工智能、區(qū)塊鏈一起，被歸類于新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施——基于新技術(shù)形成的基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)。
這并非量子信息第一次“出圈”。早在2021年，“十四五”規(guī)劃《綱要》中便對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出專門部署，國家發(fā)改委在解讀“新型基礎(chǔ)設(shè)施”的時(shí)候提到，要加強(qiáng)量子通信、量子計(jì)算、新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)研究，適時(shí)開展試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用探索，超前布局培育新型基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)。
當(dāng)前，中國電信正加快構(gòu)建全國量子安全新型基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建縱橫相連、跨域互通的服務(wù)能力。
“中國電信正深入推動(dòng)量子+，打造運(yùn)營商級(jí)的安全能力。”中國電信董事長柯瑞文在不久前的中期業(yè)績(jī)說明會(huì)上透露，基于QKD（量子密鑰分發(fā)）、PQC抗量子加密等技術(shù)體系，中國電信正構(gòu)建涵蓋量子密鑰分發(fā)、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺(tái)的量子安全基礎(chǔ)設(shè)施，形成“一網(wǎng)一池一平臺(tái)”的量子安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案。
中國電信旗下的中電信量子集團(tuán)是目前國內(nèi)唯一一家在QKD和PQC兩條抗量子攻擊安全路線上“齊步走”的企業(yè)，作為國務(wù)院國資委確定的首批啟航企業(yè)，中電信量子目前已推出量子科技產(chǎn)品20余款，應(yīng)用范圍涵蓋政務(wù)、應(yīng)急、工業(yè)、金融等10多個(gè)行業(yè)。
“中國量子科技正處于科研產(chǎn)業(yè)化的爆發(fā)前夜。”中電信量子集團(tuán)相關(guān)人士表示，量子是面向未來的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)門檻較高，投入期較長，此時(shí)政府的示范效應(yīng)便非常重要，通過“這只隱形的手”，加速示范應(yīng)用的先行先試，有利于政務(wù)、金融、能源等重要行業(yè)率先進(jìn)入“量子安全時(shí)代”，同時(shí)，電信運(yùn)營商建設(shè)的量子城域網(wǎng)，結(jié)合分布式量子密碼服務(wù)管理平臺(tái)、量子干線資源，將大幅降低政府及企業(yè)使用量子加密服務(wù)的成本，上海、安徽、廣東等地都在爭(zhēng)相打造這張新的“未來產(chǎn)業(yè)名片”。
隨著Q-Day日益臨近，美、歐、韓等國家和地區(qū)在量子通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面都加快了步伐，美國發(fā)射多種量子通信衛(wèi)星，歐洲于2023年啟動(dòng)了QUDICE衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目和EuroQCI量子通信基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，韓國建設(shè)800公里QKD網(wǎng)絡(luò)等。
新時(shí)代的全球“安全攻防戰(zhàn)”中，中國電信正在“鑄盾”。未來，中國電信的量子城域網(wǎng)將在量子計(jì)算時(shí)代下為重要數(shù)據(jù)的長期安全性保駕護(hù)航，如敏感信息的傳輸加密保護(hù)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)加密、終端的安全接入認(rèn)證等安全服務(wù)，徹底解除傳統(tǒng)城域網(wǎng)的“后顧之憂”。 
