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2026/9/28 15:37

专访天工旺量子:量子直接通信可对抗未来的“量子攻击”

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C114讯 9月28日消息(南山)作为我国六大“未来产业”之一,量子科技已成为当前的热门话题。量子科技主要包括量子通信、量子计算、量子精密测量三大领域,其中在量子通信领域,“量子直接通信”经过多年的研究与验证,开始走向产业化阶段。

在中国国际信息通信展(PT 2026)上,一家聚焦量子直接通信的研发与产业化的初创公司——北京天工旺量子科技有限公司亮相。该公司首席技术官刘博士接受C114/量子大观专访,畅谈了量子直接通信(QSDC)的最新进展和价值。她强调,量子直接通信技术可对抗未来的“量子攻击”。

核心价值:安全通信

据C114/量子大观了解,2025年2月,北京量子院发布消息称,该院与清华大学、北方工业大学相关团队合作,提出单向量子直接通信理论,并成功研制出实用化系统,创造了2.38kps@104.8km@168小时的长距离稳定传输世界纪录。

刘博士谈到,天工旺量子的技术基础来自清华大学/北京量子院龙桂鲁教授及其科研团队二十多年的积累,龙教授是公司的首席科学家。这条技术路线经历了从理论到实用化的发展过程:2000年提出量子直接通信,2020年发布实用化样机,2022年实现百公里级传输,到2025年进一步提升百公里通信性能,标志着量子直接通信从理论构想成功迈向实际应用阶段。

量子直接通信相比传统通信有何不同?刘博士形象地比喻,传统通信安全更像“给信件加一把锁”,锁牢不牢,依赖数学难题;量子直接通信则是直接修一条“不可窥视的路”,把信息或确定密钥直接编码到光子的量子态上传输,同时通过协议中的安全检测,评估通信过程中是否存在窃听风险。有人偷看,量子态就会发生变化,通信双方能实时发现,通信可以立即中止。

“量子直接通信的核心价值就是安全。具体来说:第一,安全性基于量子物理原理,不依赖数学难题;第二,传输过程可感知,能主动发现窃听和篡改;第三,用安全中继实现端到端组网;第四,兼容现有光纤网络,即插即用、自主可控;第五,在高安全场景还能感知位置暴露、即时报警,护卫人身安全。”刘博士介绍。

对抗未来的量子攻击

那么,对于业界担忧量子计算机的强大破解能力,量子直接通信能否依然做到安全通信?刘博士给出了肯定的答案。

她谈到,传统加密主要依赖数学难题,随着量子计算能力发展,现有加密方式将面临挑战,特别是“先存储、后破译”的威胁,意味着今天被截获并保存的信息,未来可能面临破解。对于需要保密较长时间的重要数据,现在就需要考虑如何保护。

量子直接通信的思路,不是把旧锁加固,而是换一条路。它不依赖数学难题,而是把信息直接编码进光子的量子态中,所以它的安全性来自量子物理原理。一旦有人窃听,量子态会留下痕迹,系统实时检测,发现即中止。“量子计算机即使算得更快,也仍然要遵守这些物理规律。”

天工旺量子本次展出了“轻语”量子直接通信端机,据介绍,“轻语”就是用量子说悄悄话的意思,即使面对计算能力强大的量子计算机,轻语端机实现的是信息论安全的通信,针对未来量子计算带来的解密威胁。在应用上,“轻语”端机支持QSDC、QKD和PQC,也就是量子直接通信、量子密钥分发和后量子密码等模式,可以根据场景进行组合,并与现有网络融合使用。

刘博士还谈到了量子直接通信与量子密钥分发的区别:QKD是给通信换一把“不可复制的锁”, 解决的是安全获得钥匙的问题;QSDC是直接修一条“不可窥视的路”,让“信件本身”通过量子信道传输。因此,QKD是密钥协商,QSDC可以直接传信息,可以增强现有网络的安全、防斩首打击,这是其独有的安全优势。两者不是简单的谁替代谁的关系,具有不同的应用场景。

已有重要应用进展

可以看到,对于政务、金融、能源等领域需要长期保护的重要信息,比如关键指令、实时语音通信,量子直接通信的能力具有很强的实用价值。

刘博士表示,天工旺量子将原创技术转化为产品,完成工程研发、系统集成和场景交付。目前,天工旺量子以“轻语”量子直接通信端机为入口,布局四个方面:量子直接通信系统、多节点网络、自由空间系统和量子直接通信芯片。

应用方面,天工旺量子团队已有多个重要进展。第一,与中国移动合作,把量子直接通信用于5G专网跨域指令传输,满足5G专网的安全需求。第二,完成北京市“十四五”国际科技创新中心建设规划重点项目,建设北京量子院、清华、宝盛广场三节点五用户的城域量子网。第三,量子金融云平台示范,与华夏银行合作完成QSDC在金融行业的首次落地应用,并构建多节点QSDC网络,为商业银行高价值数据资产流通提供信息论安全的通信解决方案,完成了基于安全中继的试点验证。

刘博士强调,在银行金融业,量子直接通信用于传输高价值数据,推动工业贷款从1.0模式实物抵押向2.0模式数字信用转变,帮助扩大信贷规模,相关成果也获得了金融科技发展奖二等奖等4项行业奖项。

接下来,天工旺量子计划推动“轻语”端机迭代到V2.0,完成城域网络验证,推进国家和行业安全认证,并启动量子通信模块的芯片化研发,逐步实现产品的小型化和集成化。同时,完成3到5个政府、金融领域的标杆客户项目,先把关键链路和真实场景跑通,再把产品与交付经验沉淀为行业方案,向更多行业和区域复制。

在网络建设方面,天工旺量子目标逐步推进城域网标准化部署,与运营商合作开展量子安全骨干网升级,并进一步拓展城际互联、自由空间和星地通信。“我们希望与能够提供技术、行业场景、客户资源和上下游支持的伙伴合作,共同完成从产品定型到标杆落地,再到规模复制的过程。”

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