潘建偉：未來15年，中國能夠構建有量子密鑰分發的安全網路
潘建偉
8月23日，首屆中國國際智能產業博覽會在重慶市開幕。中國科學技術大學常務副校長、中國科學院院士潘建偉在當天的主旨演講中提到，希望通過努力，在未來10-15年的努力，中國能夠構建有量子密鑰分發的安全網路。與此同時，希望在5-10年實現數百個量子比特的相干操縱，對特定的問題計算能力超過目前全世界計算能力綜合的100萬倍。
當天，潘建偉的主旨演講題目為《量子科學與信息技術》。在演講中，潘建偉提到，20世紀的物理學有兩大發現，即量子論和相對論，這兩個理論提出以後直接催生了現代信息技術的誕生。
潘建偉稱，為了進一步檢驗相對論，人類發展了非常精明的量子原子鐘，利用它和相對論結合，給今天的導航奠定了基礎。所以從某種意義上講，智能技術的發展不僅需要計算能力和網路感知能力，某種意義上量子力學不僅催生了它的誕生，本質上也提供了各種各樣的基礎。有位科學家說如果沒有量子力學，人類馬上就退回到了18世紀。
不過，潘建偉指出，當前信息技術的發展面臨兩個比較重要的問題：第一，智能社會的到來，讓人類對信息安全提出了更加大的要求，但目前網路危險遭遇著各種各樣的威脅。第二，依賴於計算複雜度的經典加密演算法原則上都會破解，大概一百多年前有人做了一個懷疑，他說人沒辦法造出一個密碼讓我們破不掉，所以信息安全成了一個永久的話題。
因此，為了充分發揮未來大數據和人工智慧的優勢，人類對計算能力提出非常高的要求，但實際上人類現有的計算能力還是非常有限。目前全世界計算能力的總和一年內只能由一個大資料庫完成搜索，原來的晶體管原理不再適用。再者，人類如何解決能耗問題？
在潘建偉看來，量子力學在第二次世界技術革命以後，催生了近代的信息技術，同時經過近百年的發展，已經為解決上述這些問題做好了準備。
為了能讓大眾更好的理解量子力學，潘建偉在演講中還對量子力學中涉及的概念做了闡釋。其中量子力學裡所謂的量子，原子、分子都是小顆粒，這都是量子的範疇，同時光也是量子組成的，一個15瓦的電燈泡大概每秒鐘有萬億顆小顆粒。
他講到，到了微觀不再小分的東西，就會有一個特徵，利用這樣一些特徵，我們一旦能夠掌握對量子狀態進行主動操縱，就提供了一些新的學科發展方向，利用量子保密通訊可以在人類歷史上首次提供一種原理上是無條件安全的通訊方式。同時，通過操作量子狀態，也讓計算機的計算能力上有強大的提升，可以提供一種非常好的精密測量的手段，也就是對環境的感知手段，這是基於量子力學基礎檢驗所發展起來的量子信息。
據潘建偉介紹，目前在這量子通信和信息領域裡，得益於黨和國家的支持下，中國早在2007年的時候就把從前安全通訊的距離由幾百米、幾公里拓展到了近百公里。隨後到目前點對點，在光纖裡面能夠做到400公里。
2016年，中國還發射了首顆「墨子號」的衛星，隨後通過國際已經實現了中國和非洲、亞歐之間的全球化的量子分發。
在光亮計算方面，2017年首次達到了量子超越經典計算機。此外，潘建偉團隊 在阿里巴巴的支持下也取得了比較好的進展。
他表示，在未來希望通過10-15年的努力，能夠構建有量子密鑰分發的安全網路。與此同時，我們希望在5-10年實現數百個量子比特的相干操縱，對特定的問題計算能力超過目前全世界計算能力綜合的100萬倍，可以為未來人工智慧、各種大數據的發展奠定非常好的方向。
而除了中國重視外，潘建偉指出，從這兩年開始，歐盟、美國等地也非常重視，但在中國這是一個比較有特色的領域。
（澎湃新聞 張靜 王心馨）
