媒體近日報道了中俄兩國已成功合作測試遠距離量子加密通信的消息，中國量子衛星「墨子號」再顯神威。分析人士說，中俄試圖聯手打造量子通信網絡將美國與西方盟友隔絕在外，但量子通信的未來使用前景並不明朗。在量子計算領域，中國仍落後美國。
「墨子號」再助中國建立遠距離量子通信連接
香港《南華早報》最近報道說，中國和俄羅斯的科學家聯手，在兩國相距將近四千公里的地面站之間成功測試了「完整周期」的量子加密通信。
中國長期在量子通信領域投入巨資，取得了世界領先的實驗成果。量子通信經過一種被稱為量子密鑰分發（QKD）的方式，利用量子力學的特性，使通信網絡中的任何監聽活動都可以被探測得到，從理論上來說是一種「無條件安全」的通信手段。
俄方發表的論文顯示，這次測試是在2022年3月1日進行的，使用了位於俄羅斯莫斯科附近的茲韋尼哥羅德（Zvenigorod）地面站、中國新疆烏魯木齊附近的南山地面站，相距約3800公里。測試藉助了中國在2016年發射的世界第一顆量子衛星「墨子號」。
測試中，科學家發送了兩張圖片，使用量子密鑰進行了加密。
新美國安全中心（CNAS）技術與國家安全項目助理研究員薩姆·豪威爾（Sam Howell）對美國之音說：「這一（實驗）意義重大，因為隨着世界越來越依賴數字通信，安全通信方法的發展變得比現在更加重要。與傳統方法不同，量子通信使用量子力學原理來加密和傳輸數據，這使得（外部的任何）攔截或解碼行為基本上不可能不被察覺。」
中國希望被視為俄方的技術夥伴以及發展中國家的技術領導者
參與這一測試的俄羅斯科學家、俄羅斯量子中心「量子信息技術」科研組組長、俄羅斯國家研究型技術大學實驗室科研組組長阿列克謝·費多羅夫（Aleksey K. Fedorov）2023年7月在莫斯科的一場論壇上曾表示，量子技術可成為對「金磚」國家之間的國際合作更加開放的科學互動交叉話題之一，因為在這一領域，俄羅斯方面很難與西方科學家進行互動。
一些中國媒體對中俄此次試驗成功興奮不已，號稱測試證明在「金磚」國家之間建立量子通信網絡「在技術上是絕對可能的」。
「第一財經」旗下賬號「財經鄭老撕」公眾號1月9日發佈的視頻說，中俄成功實現量子通信的意義在於，量子通訊不可能被竊聽，中國的量子技術已經從理論走向實際應用，領先世界。
軍事論壇賬號「利刃號」1月5日發表評論文章說，「中俄在網絡通信領域將構築起一面牢固的盾牌，美國將失去在信息掌控方面的先機，在全球的領導地位和安全利益也大不如前」。
德國馬歇爾基金會（German Marshall Fund）保障民主聯盟項目新興技術問題高級研究員林賽·戈爾曼（Lindsay Gorman）對美國之音說： 「這表明中國和俄羅斯這些專制國家之間的凝聚力日益增強，他們正在加強合作，特別是在信息領域。」
軍事與情報技術專家、布魯金斯學會外交政策項目訪問研究員湯姆·斯蒂芬尼克（Tom Stefanick）說，中俄量子通信實驗並不是中國實現的最遠距離的量子通訊。2017年， 中國與奧地利的科研團隊藉助「墨子號」，在河北興隆與奧地利格拉茨地面站之間進行了距離達7600公里的洲際量子通信實驗。
斯蒂芬尼克通過電子郵件對美國之音說，中俄雙方在量子通信方面的合作，顯示「中國希望被視為俄羅斯的夥伴」。他說，這也讓中國能夠凸顯自己是「不斷擴大的『金磚國家』集團的領導者，並將自己定位為技術領導者和制衡美國的力量。」
中國量子通信技術領先
量子計算（quantum computing）、量子通信（quantum communication）和量子精密測量（quantum sensing）是量子信息科技研發的三大領域。美中兩國都將量子技術視為像人工智能那樣具備戰略意義的前沿技術。而中國格外注重量子通信領域的發展。
量子通信中的量子密鑰分發也可以在光纖網絡進行，但由於在長距離傳輸時會出現光子損失的問題，光纜地面傳輸的範圍被局限在1000公里以內。
中國於2016年發射了世界上首顆量子通信衛星「墨子號」，試圖解決光纜中的光子損失問題。在此基礎上，中國已經建立了橫跨數千公里的量子網絡的地面站。中國希望以地面光纖網和太空衛星建成一個「天地一體化廣域量子通信網」。
中共中央總書記習近平2020年10月作出指示中國量子科技界「找准中國量子科技發展的切入點和突破口，統籌基礎研究、前沿技術、工程技術研發，培育量子通信等戰略性新興產業，搶佔量子科技國際競爭制高點」。
在某些指標上，中國的量子通信技術處於世界領先地位。據戰略與國際問題研究中心（CSIS）統計，中國國家知識產權機構在2010年至2022年間收到了1554分量子通信專利技術申請，這幾乎是美國專利商標局在這一領域專利申請數量的兩倍，是日本的四倍。
豪威爾說，中俄量子通信是一個重要的發展，但鑑於量子通信目前還難以大規模普及，中俄實驗成功的重要性不應被誇大。
她說：「我認為我們離真正規模化的量子通信技術還有一段路要走。在我看來，在相當長的一段時間內，量子通信不太可能成為任何消費類、企業層面、甚至國家的主要通信形式。現階段，量子系統仍主要以科學研究為基礎，在這一技術商業化之前，還需要一些相當重要的技術發展。」
戈爾曼表示：「中國和俄羅斯都在尋求擴大夥伴關係，例如在『金磚』國家建立此類網絡。但我認為它在很大程度上處於初級階段，在未來幾年我們還不太可能看到廣泛的量子網絡。」
美國：量子通信網絡技術有局限
不過，美國政府目前對量子密鑰分發（QKD）和量子密碼術（QC）的研發和部署持謹慎態度，認為這類技術還有多項技術局限。美國聯邦情報部門國家安全局（NSA）為此專門發佈官方公告提出說明：「NSA不支持使用QKD或QC來保護國家安全系統中的通信，除非相關局限得以解決，否則不會認證或批准任何供國家安全系統（NSS）客戶使用的QKD或QC安全產品。」
CNAS的豪威爾說，中國在量子通信方面長期佔有優勢，甚至超過美國，但不是因為美國的研發能力較弱。她說：「我認為這是由於我們沒有那麼專注於量子通信。美國量子生態系統對計算和量子傳感更感興趣。」
她說：「如果美國決定將量子通信作為優先事項，我們很容易趕上中國。」
量子計算：中國離美國仍有差距
而在量子計算領域，中國與美國的差距明顯。美國還在加大投入，試圖保持在量子計算方面相較中國的技術優勢。
據中共官方媒體報道，中國第三代自主超導量子計算機「本源悟空」1月6日在安徽省的一家公司上線運行。報道說，該量子計算機搭載72位自主超導量子晶片「悟空芯」，是目前中國先進的可編程、可交付超導量子計算機。 「本源悟空」搭載的是72位自主超導量子晶片「悟空芯」，共有198個量子比特。
在中國媒體的報道中，這一量子計算機科研團隊主要負責人、中國科學院量子信息重點實驗室副主任郭國平教授承認，中國可交付自主超導量子計算機雖然取得了一定的進展，但也要清醒地看到與世界量子計算強國的差距。
美國量子計算機在量子比特數量和量子糾錯上進展更快。2023年12月4日，美國IBM公司推出了世界第一台擁有超過1000個量子比特（衡量量子計算機性能的指標之一）的量子計算機。
這台量子計算機搭載IBM的「Condor」（禿鷹）晶片擁有1121個超導量子比特。IBM還推出了一款名為「Heron」（蒼鷺）的量子計算機晶片，在錯誤率這一指標上創下了歷史新低。
基於量子力學的量子計算機，在應用中可以為人工智能、密碼分析、氣象預報、資源勘探、藥物設計等提供超強算力，因此成為為美中兩國視為具備戰略意義的關鍵新興技術。
中國政府在量子研究方面的投入超過了任何其他國家。路透社援引麥肯錫公司去年4月份的一份報告說，北京迄今已宣佈為量子研究提供累計153億美元的資金，是美國37億美元的四倍多。
美國國會眾議院去年11月推出《國家量子倡議再授權法案》（National Quantum Initiative Reauthorization Act），並獲得眾院眾議院科學、空間和技術委員會全票通過。該法案建立在已於2018年簽署成為法律的美國《國家量子倡議法》（National Quantum Initiative Act）的基礎之上，以確保美國繼續加速量子科學的突破。
為了在於中國的競爭中保持優勢，美國可能對與量子計算相關的產品實行類似於在晶片技術方面的更嚴格出口管制。戈爾曼說：「如果我們在政策領域看到（美國）做出更大努力來控制一些最高端量子技術的使用，特別是軍事應用，我不會感到驚訝。」
美國總統拜登去年8月簽署行政令，限制美國主體投資中國的技術產業，量子信息技術就是受限領域之一。
