即时新闻

  • 我国抢占“第二次量子革命”全球制高点

        “你好!”29日,从中国发出的一声问好,通过量子保密“京沪干线”,又经过“墨子号”卫星,跨越了半个地球来到奥地利。这是历史上首次洲际量子保密通信,通话内容经过量子加密后无法破解。

        一次简短的通话,留下浓墨重彩的一笔。如此长距离、实用化的量子保密通信,意味着覆盖全球的量子通信网络已离我们越来越近,中国在迎接“第二次量子革命”中走在了前列。

        天地对接

        保密通信突破千公里级

        29日下午,中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长安东·塞林格通过量子保密通信网络进行了一次视频通话。

        这次通话使用的量子密钥,信号是这样“走”的:先通过“京沪干线”北京控制中心与“墨子号”卫星兴隆地面站的连接,打通天地一体化广域量子通信的链路,然后通过“墨子号”与奥地利地面站的卫星量子通信,来到7000多公里以外的欧洲。

        稍早之前,白春礼见证了“京沪干线”正式开通,并用量子加密视频会议系统分别与合肥、济南、上海、新疆等地成功通话。

        “京沪干线”是一条连接北京、上海,贯穿济南和合肥的量子通信骨干网络,全长2000余公里,可满足上万名用户的密钥分发业务需求。通过这条线路,交通银行、工商银行、阿里巴巴集团也实现了京沪异地数据的量子加密传输等应用。

        从百公里级的实验,到千公里级的实际应用,中科院量子信息与量子科技创新研究院研究团队不断取得突破,先后攻克了高速量子密钥分发、高速高效率单光子探测、可信中继传输和大规模量子网络管控等关键技术难题。

        “能够进行这么长距离、多节点的量子保密通信,尤其是国外节点并非由我们建设,说明‘天地一体’量子通信网络是稳定、兼容的,可以实用化。”“京沪干线”项目首席科学家潘建伟院士说。

        不再裸奔

        数据加密实现质的飞跃

        网购时有没有想过,交易信息真的安全吗?这些信息都经过加密,但并非不可破解。

        通过“京沪干线”把银行的一笔钱从上海转账到北京——这是现场演示的量子保密通信一个实际应用。“京沪干线”项目工程总师陈宇翱说,由于量子具有“不可分割”“测不准”“不可克隆”等特性,量子保密通信在原理上是绝对安全、不可破解的。

        科学家这样解释:首先,由于“不可分割”,窃听者无法分割出半个量子进行测量;其次,测量必然会改变量子的状态,窃听者也不能截取量子之后,去测量它的状态,因为这样窃听行为会暴露;第三,未知的量子态无法被精确复制,窃听者即使截取了量子,也不能精准复制量子状态来窃听,得到的只能是“伪码”。

        这项技术并不局限于实验室里。我国已经率先将量子通信带到了日常生活中,让以量子密钥通信终端设备、全通光交换、网络路由设备为核心的量子信息安全系统,为涉密信息“保驾护航”。

        “基于量子密钥分发的保密通信在我国实用化比较早,已经有了一批应用量子密钥的商用加密通信产品,包括量子U盾等。”科大国盾量子技术股份有限公司总裁赵勇说,未来一两年,量子密钥分发设备有望发布国家标准。

        科大国盾承担了此次洲际量子通信的部分关键设备研制。事实上,“京沪干线”培育了量子通信的制造业和服务业,多数基础设备都是由中国企业自主研发和制造的。

        不过,赵勇也表示,想要规模应用量子通信,还需要技术不断突破,解决损耗引起的速率下降和距离受限等问题,突破的方向包括提高发光频率、提高探测效率以及各种新技术。

        颠覆创新

        新一轮科研比拼中国领跑

        在20世纪,“量子革命”孕育出激光、半导体、核能等技术,发展出光通信、电子计算机、手机、互联网等改变人类文明进程的重大应用。进入新世纪,以“量子调控”为特征的第二次量子革命拉开序幕。

        在新的征程中,中国正领跑。

        成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”,成功研发世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机,成功实现千公里量子纠缠分发、星地量子密钥分发和地星量子隐形传态……去年以来,我国科学家在量子科研领域连续获得世界级突破。

        一系列“颠覆式创新”将被催生。跨越欧亚大陆的量子通话,展示着广域量子通信应用的雏形。据了解,国内多家银行与证券机构已开始进行同城数据备份、加密传输、网上银行加密、异地灾备及视频会议等量子保密传输的示范应用。

        美国、欧盟纷纷制定实施新的国家量子科学发展计划,日本也正在进行量子通信卫星实验。抢占第二次量子革命制高点的国际竞争日趋激烈。

        对于量子时代的科研与应用,我国科学家有着清晰的路线图:通过量子通信研究,从初步实现远程量子通信网,到实现多横多纵的全球量子通信网络;通过量子计算研究,为大规模计算难题提供解决方案,实现大数据时代的信息有效挖掘;通过量子精密测量研究,实现新一代定位导航、激光制导、水下定位、医学检测等。

        “在新一轮的科研比拼中,我们的科研工作者将以时不我待的精神,艰苦奋斗、勇攀高峰。”白春礼说。(综合新华社电)  

        名词

        量子通信

        它是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式,可以有效解决信息安全问题,可大规模应用在金融、政务、国防、电子信息等领域,建立完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统。

  • 兰渝铁路全线通车:登天蜀道变坦途

        途经甘肃、陕西、四川、重庆,穿越黄土高原、秦巴山区的兰(州)渝(重庆)铁路,历经9年艰苦建设后于29日全线开通运营,在我国西北和西南地区之间画出最近的连线。

        29日8时38分,K4515次列车驶出重庆火车站,向西北兰州进发;31分钟后的9时09分,K4518次列车从兰州驶往重庆。两趟列车不再像此前的列车需绕行陇海线、西康线、襄渝线,而是沿着兰渝铁路直线抵达。

        当日,兰州还开行了首列载有石棉、洋葱、纯碱等货物的国际货运班列,经兰渝铁路到达南宁铁路局的钦州港至越南、菲律宾、印度尼西亚。

        兰渝铁路全长886公里,是客货共线双线电气化国家Ⅰ级铁路,全线设兰州、渭源、漳县、岷县、哈达铺、陇南、姚渡、广元、苍溪、阆中、南部、南充北、武胜、合川、重庆等15个客运站。自2008年9月26日开建以来,为了让沿线群众早受益,兰渝铁路采取“逐年分段开通”方式,2014年以来先后开通南充东至高兴支线、重庆北至渭沱段、广元至渭沱段、兰州东至夏官营段、岷县至广元段。到2016年年底,仅剩夏官营至岷县段尚未开通。

        兰渝铁路北接兰新、包兰、兰青、陇海铁路,南接宝成、襄渝、达成、遂渝、渝怀、沪汉蓉铁路,将黄河流域与长江流域连接起来,是“一带一路”、西部大开发、长江经济带等国家战略的交会线路。兰渝铁路全线贯通后,利用既有铁路南下通道,可以到达广西钦州港和防城港,形成了我国西部地区一条南北向的纵向大动脉,实现“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的衔接和联通。

        兰渝铁路也是精准扶贫的长大干线,沿线22个县市区中分布着六盘山区、秦巴山区的十多个国家扶贫重点县。随着全线开通运营,沿线丰富的农牧业资源、有色金属资源、煤炭矿产资源有了廉价、快速的铁路运输通道,从而加速沿线地区经济发展、加快沿线群众脱贫致富。

        记者查询铁路运行时刻表了解到,兰渝铁路运营初期,兰州与重庆间运行时间12个多小时,比之前缩短约8小时;兰州与成都间运行时间11个多小时,比之前缩短约10小时。据铁路部门介绍,随着今后逐渐提速,兰州与重庆、成都之间的运行时间将进一步缩短。

        据了解,兰渝铁路开通运营初期每天开行货物列车30对,其中兰州北-兴隆场直通列车10对,兰州北-成都北直通列车16对,全年运输能力预计可达6000万吨。

        首体验

        在“登天蜀道”上飞驰

        蜀道难,难于上青天!大诗人李白曾这样感叹。29日上午,上千名乘客搭乘兰渝铁路的快车,体验在昔日蜀道上驰行的快感。

        上午9时09分,伴随着一声悠长的鸣笛,K4518次列车从兰州站驶出,这是该站首趟运行的兰渝列车,它将穿越秦岭隧道,向重庆进发。

        “悲欣交集,感慨万千。”这是乘坐兰州至重庆首趟列车的兰渝铁路公司副总经理蔡碧林的感受,他修铁路40多年,参与修建过兰渝、渝怀、青藏等近20条铁路。但对兰渝感受最深,一方面是因为兰渝建设难度最大,二是他家在重庆。“虽是铁路建设者,但作为普通乘客,过去往返兰州和重庆也很少坐火车,因为太绕远。现在兰渝铁路截弯取直,时空距离大大缩短,今后常来常往肯定走兰渝。”蔡碧林说。

        与此同时,886公里外的重庆火车站,已经近20年没坐过火车的广元市苍溪县市民刘先生,登上兰渝列车,他要在火车上重走家乡的古蜀道。

        “广元一直是进出四川的咽喉要道,但因条件限制,到兰州只能绕道西安。”刘先生激动地说,兰渝铁路开通,圆了当地群众多年梦想,这既是一条交通路,也是一条致富路,沿线土特产终于可以“变现”了。

        说话间,飞驰的火车即将离开重庆,很快就将经过古蜀道。曾经难于上青天的古蜀道,兰渝列车将轻快翻越。

        翻身仗

        “黄金通道”带来多少福利?

        随着兰渝铁路通车,铁路沿线的黄土高坡、秦巴山区、巴蜀古道的不少地区,迎来第一条铁路“快车道”。这条我国西部纵贯南北的“黄金通道”,将为沿线地区和群众带来哪些“福利”?

        猕猴桃搭上快速路

        49岁的四川广元市苍溪县东兴村村民王秀琼有个梦想:兰渝铁路全线通车时,她能跟女儿一起去看看“外面的世界”。

        她的家乡盛产猕猴桃,被誉为“猕猴桃之乡”。过去,由于不通铁路,猕猴桃只能靠公路运输。碰上下雨天,只能眼睁睁看着果子烂在树上。

        前年底,兰渝铁路广元至重庆段通车,苍溪结束了不通火车的历史。“苍溪猕猴桃”由此开始搭上火车,远销全国。

        呼啸而过的火车,让“藏在深山人不识”的特色物产加快走出大山,给这里的群众带来源源不断的红利。当地百姓看着“家门口”快跑的火车,人们生活的新梦想开始绽放。

        成功变身交通枢纽

        火车快跑,也让沿线不少区域迎来发展“翻身仗”。

        甘肃陇南自古就是中原和西北入蜀的军事要道,也是西南通往西北的茶马古道。然而,进入现代社会后,因为缺少铁路、机场,陇南的重要地理优势和资源优势无法激活。

        如今,处在兰渝线中心地带的陇南,变身成为交通枢纽,向南与重庆、成都,向北与兰州、西宁、乌鲁木齐均能快捷通达。汇聚特色农产品、矿产的物流加工产业正在这里快速成长。

        重庆果园港是我国最大的内河港口,早就在思考如何发挥铁水联运优势,乘着兰渝铁路通车便利,一个集煤炭、矿石、钢材、农产品的大宗商品交易基地渐成雏形;四川省的广元市也早就在谋划利用兰渝铁路和西成客专交汇的优势打造“枢纽经济”。

        触角伸向国际市场

        兰渝铁路通车还让沿线城市把发展触角,更好更快地伸向国际市场。

        “以前,兰州对外开放主要是向东。兰渝铁路开通,则为兰州提供了最便捷的南向通道,使得兰州这个内陆城市多了一条快捷的出海口。”兰州国际港务区口岸外经处处长杨世鹏说,沿兰渝铁路南下,比过去走陇海线东去再沿海路南下,时间大为缩短。

        中欧班列(重庆)是重庆开往德国杜伊斯堡的一条国际联运大通道。当地的电子、机电产品、纺织品等借此输往欧洲市场,欧洲的汽车、生活用品等借此进入我国西部市场。兰渝铁路的开通,将让这条通道更为顺畅。“过去,必须经过西安绕行,从阿拉山口出境。兰渝铁路开通后可直抵兰州,行程节约近一天”。重庆市物流办负责人介绍说。

        (综合新华社电)