潘建伟揭秘：量子纠缠如何守护你的隐私？
潘建伟揭秘：量子纠缠如何守护你的隐私？
2024年5月，中国科学技术大学潘建伟教授团队在量子通信领域再次取得重大突破。他们首次完整实现了基于单光子干涉的远距离双节点纠缠，并以此为基础构建了国际首个城域三节点量子纠缠网络。这一成果发表在国际顶级学术期刊《自然》杂志上，标志着我国在量子通信领域持续领跑全球。
从科研突破到实际应用：量子纠缠守护信息安全
量子纠缠是量子力学中一种独特的现象，描述了两个或多个粒子在相互作用后形成的一种深刻关联。这种关联使得粒子的状态无论相隔多远都会瞬间相互影响，即使它们被隔离在遥远的空间中。
潘建伟团队构建的城域量子网络，通过量子态的远程传输来实现量子网络，这是大尺度量子信息处理的基本要素。基于量子网络，可以实现广域量子密钥分发以及分布式量子计算和量子传感，构成未来“量子互联网”的技术基础。
这一技术突破不仅在科学研究上具有重要意义，更在实际应用中展现出巨大价值。在广西量子通信技术试验平台项目中，量子纠缠技术被成功应用于政务网络的安全加密。
该项目选取4个节点进行试点建设，包括政务外网云计算中心、政务云同城灾备中心、壮美广西政务云保留的子数据中心以及与云计算中心数据交换安全需求较高的单位。通过勘测分析这些节点与云计算中心的网络链路情况，研究在不改变原有数据传输网络的情况下，充分利用原有数据网络的组网设备和光纤线路基础上构建量子密钥分发专网。
南宁量子城域网采用星型网络架构，其中发展大厦集控站（TR）作为可信中继连接了南宁市区域的4个主要用户，包括信息中心（U1）、审计厅（U2）、自然资源厅（U3）、政务服务中心（U4）。各用户节点分别通过量子网关与 TR 的量子网关连接，通过量子信道实现站点间光量子信息的传输。
量子通信在金融行业的应用探索
随着量子技术的不断发展，其在金融行业的应用也日益广泛。面对量子计算可能带来的安全挑战，金融机构纷纷加强在量子领域的探索。
交通银行近期发布的高层次人才招聘中专门设置了量子技术高级专家岗位，负责跟踪量子计算、抗量子密码等前沿技术，推进应用落地。工商银行、建设银行、中国银行等多家金融机构已在积极开展抗量子密码算法研究，探索量子计算在金融领域的应用。
量子计算技术的发展对金融业而言存在“双刃剑”的影响。一方面，量子计算技术给传统密钥技术体系带来了挑战。业内分析认为，例如银行业通过数据加密保护敏感数据，传统的加密算法依赖于复杂的数学计算，但量子计算机可能在短时间内完成复杂的计算，使得传统的加密算法安全性受到威胁。
另一方面，作为金融“五篇大文章”之一的数字金融需要应用大量的计算资源。量子计算能在某些复杂问题上提供计算能力的指数级加速，而金融本身数据具有复杂、高维度、低价值纯度、实效性的特点。量子计算可以在短时间内完成对海量数据（维权）集的分析，帮助金融行业实现算力迭代升级，在数据挖掘、通信安全、机器学习等多个层面提供更卓越的基础设施。目前主要侧重于量子期权定价、投资组合优化、交易策略开发、风险管理等。
未来展望：量子通信的长远规划
潘建伟院士在一次讲座中描绘了量子计算、量子模拟和精密测量的发展目标。近期目标是实现10-20个量子比特的相干操纵，实现量子计算机的基本功能，对低复杂度的体系进行量子模拟。远期目标是实现50-100个量子比特的相干操纵，验证有现实意义的量子算法，并对中等复杂度的量子体系进行量子模拟，实现有应用价值的精密测量。
“过去100年间量子力学给人类带来了如此之多的重要发现和应用，有理由相信在未来的100年间它还会给我们带来更多激动人心的惊喜”，潘建伟院士的这句话，道出了量子通信技术的美好前景。
从科研突破到实际应用，再到未来发展，量子纠缠技术正在逐步改变我们的生活。在潘建伟团队等科研人员的不懈努力下，这一神秘的量子现象正从实验室走向现实，为信息安全保驾护航。