經(jīng)濟觀察報 記者 沈怡然 近期中國電信運營商在量子方面動作頻頻。于2023年6月4日—6日舉辦的中國國際通信展上,主角電信運營商共同將量子技術放在展臺的顯眼處,和網(wǎng)、云、算力業(yè)務并列。
2023年5月,中國電信在原有量子公司之上,又在合肥成立了一家新公司中電信量子信息科技集團有限公司,注冊資金30億元。安徽省委書記韓俊,國務院國資委黨委書記、主任張玉卓,中國電信董事長柯瑞文等出席了儀式。
量子力學是前沿科學,但一小部分量子技術已經(jīng)在轉(zhuǎn)化成應用。相比美國和歐洲,中國將量子提升至國家戰(zhàn)略目標的時間稍晚,政府仍然是量子技術前期發(fā)展的投資主力。現(xiàn)階段,部分量子技術和相關軟硬件的成熟(主要在量子通信領域)讓企業(yè)看到了產(chǎn)業(yè)化的曙光,在高校院所進行科學研究、樣機研發(fā)的同時,一些企業(yè)開始探路應用。
運營商對量子通信的熱情來自于安全需求。一位中國電信人士對記者稱,運營商將云、網(wǎng)作為主業(yè),這兩項業(yè)務作為底層設施,對安全有強烈需求。同時,運營商正從消費業(yè)務轉(zhuǎn)型政企業(yè)務,需要將安全作為一種增值服務,公安、金融、能源等客戶安全需求極高,運營商要保障萬無一失,迄今唯一原理上無條件安全的通信方式就是量子保密通信。
運營商一方面要結(jié)合自己的“老本行”網(wǎng)絡通信,另一方面所需的軟硬件必須是成熟的、能公開采購的。目前,企業(yè)選擇將量子與通信結(jié)合,這是業(yè)內(nèi)公認量子技術的一個應用方向,另外兩大方向是量子計算和量子測量,軟硬件尚未成熟,運營商幾乎沒有布局。
相比于網(wǎng)、云、算力這些工程性的技術,量子對運營商乃至整個產(chǎn)業(yè)都是一項底層的創(chuàng)新,量子仍然是運營商前瞻布局的一部分,仍在解決技術的、市場的、成本的問題,還無法作為一種增值服務大面積地交付客戶。
路徑的選擇
和華為、騰訊等科技企業(yè)相比,運營商只做與自身業(yè)務的結(jié)合,軟硬件向上游采購。企業(yè)布局的方式不同,中國電信布局得最早,成立公司與量子技術企業(yè)合作,還參與了量子城域網(wǎng)的建設;
企業(yè)的共同目標是量子通信,用量子技術來實現(xiàn)通信的安全和保密性。傳統(tǒng)的加密通信方法,大多依賴于算法和密鑰,有可能被破解或泄露。
相關人士對記者稱,大數(shù)據(jù)和人工智能給傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡帶來很多復雜的計算問題,這些問題是傳統(tǒng)計算方式無法解決的,用量子計算的思路則可以直接求解。
實現(xiàn)量子安全的方式有多種,最直接的方法是拉一條量子專線或者進行量子通信組網(wǎng)。這方面的建設成果是“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星、量子保密通信“京滬干線”,兩大項目證實了量子通信組網(wǎng)和量子專線在軟硬件上的可行性。
但是運營商普遍沒有選擇這種方法。相關人士對記者稱,這的確能充分保證量子通話過程的安全性,所需的相關設備也能從上游采購,但是成本很高。運營商在傳統(tǒng)安全上做得很成熟、成本很低,大部分客戶權衡下來,暫時無法接受量子的高成本。
運營商中,中國電信曾合作建設過量子城域網(wǎng),這是一種可覆蓋整個城市的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡。上述中國電信人士也認為,如果想大面積推廣產(chǎn)品,必須選一種更低成本的方式做量子。
一位量子研究人士對記者稱,運營商沒有建設全程組網(wǎng)和量子專線,而是選擇一種簡化為單中心的應用,中心直接部署量子隨機數(shù),全部業(yè)務直接使用量子安全服務平臺分發(fā)。 這也是以量子信息技術為基礎,且安全級別不會降低。
上述量子研究人士對記者稱,簡單說,這些都不是建設全程量子網(wǎng)絡,所含量子技術成分較少,仍然混合了大部分的傳統(tǒng)安全技術。理論上看,這種方式比全程量子網(wǎng)絡的方式多了一些不確定性,但是在具體的密話業(yè)務上,安全性是足夠的。
探路應用
決定了技術實現(xiàn)方式,運營商開始尋找應用。目前中國電信做出了量子安全通話、量子辦公、量子物聯(lián)網(wǎng);
就中國電信來看,擁有3.91億移動通信用戶,和大量的政企客戶,一個重要方向是用量子密鑰技術,讓普通手機支持量子安全通話,相當于給通話和短信加了“一把鎖”,能防止黑客攻擊、不可破譯。
記者曾在中國電信展會現(xiàn)場試用量子通話手機,用戶可在通話過程中一鍵選擇兩種通話模式,“加密通話”或“普通通話”,兩種模式下的通話質(zhì)量無差別。用戶無須換號,只需要升級成量子安全SIM卡,但通話是雙向的,需要對方也使用量子通話手機。上述電信人士稱,目前這項業(yè)務還無法在電信營業(yè)廳辦理,只面向企業(yè)辦理。
另外,中國電信還搭配做了一款“天翼量子密話”APP,應用市場可下載。作為一個加密即時通訊軟件,用戶注冊后可在平臺通話交流,信息都是量子加密的。
人與人之間的通信需要加密,照此思路,中國電信又試著加密物與物之間的通信,即量子物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)代表了一種隨處可見、規(guī)?;?、低成本的萬物互聯(lián),比如能感知路況的巴士、自動節(jié)電的路燈、自動調(diào)溫的井蓋,終端需要插物聯(lián)網(wǎng)卡,將量子密鑰技術用到卡里,保障物與物之間的通信安全。
質(zhì)疑和瓶頸
運營商的量子通信產(chǎn)業(yè)化仍然面臨市場的培育和需求的剛需性等問題。
在消費市場,通話加密并非手機的新興功能,傳統(tǒng)加密手段一直存在,消費者的安全意識在增加,但并不強調(diào)萬無一失的安全,量子通話加密不容易被消費者感知。相對來看,政企用戶對量子通話加密的反饋更好。目前在法院、監(jiān)獄、公安局和部隊等單位開通量子密話或者量子高清密話業(yè)務,往后會投入更多力量到政企服務。
政企客戶對安全保障是有剛需的,但是用了量子安全,就能萬無一失嗎?
上述問題曾在推廣時被用戶質(zhì)疑過。他認為,一方面,運營商沒有建量子的專網(wǎng)和專線,意味著要保留傳統(tǒng)安全的成分,傳統(tǒng)安全的可靠性達不到理論上的萬無一失;更重要的是,安全并非單點技術的加持,而是一個體系建設,用戶甚至從產(chǎn)品設計之初就要融入安全的因素,在管理的措施、制度安排上也要考慮到安全,這些都在技術以外、無法在單點產(chǎn)品上用量子就能保證的。就像一家只有工業(yè)2.0基礎的工廠,即使用上工業(yè)4.0的技術,也無法大幅提升效率。
中國信通院發(fā)布的《量子計算發(fā)展態(tài)勢研究報告》稱,中國量子計算的總體發(fā)展態(tài)勢良好,但也存在一些問題,目前關鍵材料、器件、儀表、環(huán)境系統(tǒng)等方面,面臨供應鏈封鎖斷供風險,可能影響科技項目順利實施。當前任務是補齊支撐配套短板,保障自主供給能力,比如開展供應鏈問題短板專項攻關,為科研產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。
轉(zhuǎn)載自:經(jīng)濟觀察報