為了確保歐洲在量子通信研究中處于技術(shù)領(lǐng)先地位，歐盟對量子通信的發(fā)展可謂“煞費(fèi)苦心”。
提前“操練”，打牢根基，政策法規(guī)護(hù)航，并貫穿到與國家利益、國家安全以及國家對內(nèi)對外戰(zhàn)略影響相關(guān)的不同環(huán)節(jié)，這是歐盟在量子通信領(lǐng)域發(fā)展方面采取的主要手段。
目前，歐盟在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)掌握了相當(dāng)一部分產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，憑借新興產(chǎn)業(yè)的支配地位，以新技術(shù)研發(fā)和新產(chǎn)品營銷為發(fā)展重點(diǎn)，力爭獲得在技術(shù)創(chuàng)新方面的競爭優(yōu)勢。
歐盟各國政府、國防部門、科技界和信息產(chǎn)業(yè)界都將量子通信納入其國防科技發(fā)展戰(zhàn)略，投入大量人力物力，以量子計(jì)算機(jī)技術(shù)研究為靶點(diǎn)，以量子通信開發(fā)在信息科學(xué)領(lǐng)域的推廣為突破口，積極構(gòu)建和壯大產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)群，以形成一定的創(chuàng)新體系與規(guī)模優(yōu)勢，同時延伸到物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)領(lǐng)域。
起步早 政策法規(guī)護(hù)航
早在20世紀(jì)90年代，歐洲就意識到量子信息處理和通信技術(shù)的巨大潛力，充分認(rèn)定其高風(fēng)險(xiǎn)性和長期應(yīng)用前景，從歐盟第五研發(fā)框架計(jì)劃（FP5）開始，就持續(xù)對泛歐洲乃至全球的量子通信研究給予重點(diǎn)支持。
緊接著，歐盟發(fā)布了《歐洲研究與發(fā)展框架規(guī)劃》，專門提出了用于發(fā)展量子信息技術(shù)的《歐洲量子科學(xué)技術(shù)》計(jì)劃以及《歐洲量子信息處理與通信》計(jì)劃。與此同時，還專門成立了包括英國、法國、德國、意大利、奧地利和西班牙等國在內(nèi)的量子信息物理學(xué)研究網(wǎng)。
2008年，歐盟發(fā)布了《量子信息處理與通信戰(zhàn)略報(bào)告》，提出了歐洲在未來五年和十年的量子通信發(fā)展目標(biāo)，包括實(shí)現(xiàn)地面量子通信網(wǎng)絡(luò)、星地量子通信、空地一體的千公里級量子通信網(wǎng)絡(luò)等。
同年9月，歐盟發(fā)布了關(guān)于量子密碼的商業(yè)白皮書，啟動量子通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，并聯(lián)合了來自12個歐盟國家的41個伙伴小組成立了“基于量子密碼的安全通信”（SECOQC）工程。
這是繼歐洲核子中心和國際空間站后又一大規(guī)模的國際科技合作。隨后，該工程還在維也納現(xiàn)場演示了一個基于商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的包含6個節(jié)點(diǎn)的量子通信網(wǎng)絡(luò)。
聯(lián)合攻關(guān) 技術(shù)突飛猛進(jìn)
自1993年開始，歐盟就加強(qiáng)了對量子通信技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)，在理論研究和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上均取得了重大突破，涉及的領(lǐng)域包括量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。早期主要集中在量子遠(yuǎn)程傳態(tài)，后期開始向量子密碼通信和量子密集編碼發(fā)展。
利用歐盟國家的聯(lián)合技術(shù)力量，在多個研究機(jī)構(gòu)之間形成有效的合作體制，是歐洲量子通信領(lǐng)域一直走在前列的“制勝法寶”。
在量子信息物理學(xué)研究網(wǎng)的框架下，1993年至2011年期間，英國、瑞士、奧地利、德國、法國、瑞典等國的科學(xué)家曾連續(xù)創(chuàng)造了量子密鑰分發(fā)、量子密碼通信、太空絕密傳輸量子信息及量子信息存儲等一系列的根本性突破。
從1993年至2012年，歐盟量子遠(yuǎn)程傳輸距離從10公里光纖傳輸發(fā)展到143公里的隱形傳輸。
2002年，歐盟多國科學(xué)家在歐洲空間局（ESA）的“General Studies Programme”框架下啟動了量子通信研究計(jì)劃。2004年，奧地利維也納大學(xué)Anton Zeilinger小組向ESA提交了名為“Space-QUEST”的計(jì)劃書，欲將量子通信推向空間應(yīng)用……
以上種種的突破與成功，很大程度又是在為下一步量子互聯(lián)網(wǎng)的全面建設(shè)鋪平道路。
從 2007年至2014年，歐盟開始致力于量子密碼通信和量子密集編碼研究，實(shí)現(xiàn)了量子漫步、太空和地球之間的信息傳輸，為衛(wèi)星之間以及衛(wèi)星與地面站之間進(jìn)行量子通信提供了可能性。
著眼未來 合力構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)
發(fā)展量子通信技術(shù)的終極目標(biāo)就是為了構(gòu)建廣域乃至全球范圍的絕對安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)體系。
通過光纖實(shí)現(xiàn)城域量子通信網(wǎng)絡(luò)連接一個中等城市內(nèi)部的通信節(jié)點(diǎn)、通過量子中繼實(shí)現(xiàn)鄰近兩個城市之間的連接、通過衛(wèi)星與地面站之間的自由空間光子傳輸和衛(wèi)星平臺的中轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)遙遠(yuǎn)兩個區(qū)域之間的連接，是實(shí)現(xiàn)全球廣域量子通信最理想的路線圖。
在這一路線圖的指引下，歐洲在過去數(shù)年中進(jìn)行了戰(zhàn)略性部署，投入了大量的科研資源和開發(fā)力量，并對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。
2007 年，來自德國、奧地利、荷蘭、新加坡和英國的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在大西洋中兩個海島間實(shí)現(xiàn)了144公里的基于BB84協(xié)議的誘騙態(tài)自由空間量子密鑰分發(fā)以及基于糾纏的自由空間量子密鑰分發(fā)。這個實(shí)驗(yàn)的成功奠定了最終實(shí)現(xiàn)星地間量子通信的重要基石。
2008年以來，歐盟加緊推進(jìn)星載量子通信計(jì)劃。歐洲包括Anton Zeilinger小組在內(nèi)的27個研究組，向歐洲空間局的生命和物理科學(xué)部提交了“Space-QUEST”實(shí)驗(yàn)方案，計(jì)劃在國際空間站歐洲哥倫布模塊的外部平臺上部署糾纏光源，向地面發(fā)送糾纏光子對，這將開創(chuàng)超出地面上幾個量級測試距離的量子通信和基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)。
然而從全球范圍來看，目前世界各國均積極涉足量子，不少國家都設(shè)有連貫的、大規(guī)模的國家范圍的量子技術(shù)項(xiàng)目。與之相比，盡管歐洲在量子通信領(lǐng)域起步較早，儲備充足，成果豐碩，但是在量子技術(shù)研發(fā)上仍然面臨著碎片化和被仿制的風(fēng)險(xiǎn)。
危機(jī)四伏，困難重重。一場世界范圍的技術(shù)與才智競賽已悄然拉開帷幕。歐洲不應(yīng)落后，更不能讓人才和知識流失。
于是，就在今年4月19日，歐盟委員會正式宣布，計(jì)劃啟動總額10億歐元的量子技術(shù)旗艦項(xiàng)目，目標(biāo)是建立極具競爭性的歐洲量子產(chǎn)業(yè)，包括量子通信、量子計(jì)算及量子測量等，以增強(qiáng)歐洲在量子研究方面的科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力和卓越性。
“為了解鎖量子技術(shù)的全部潛力，為了加速技術(shù)的發(fā)展并把商業(yè)產(chǎn)品帶給公共和民營市場，我們需要一個雄心勃勃、長期的旗艦計(jì)劃，把全歐洲的教育、科學(xué)、工程和創(chuàng)新聯(lián)合起來。”《量子宣言》中如是寫道。■