量子通信及其在電力通信的應(yīng)用

1、量子通信及其在電力通信的應(yīng)用摘要：以當(dāng)下情況來(lái)說(shuō)，主動(dòng)加強(qiáng)信息通信安全是現(xiàn)如今的重點(diǎn)。量子通信是 新的學(xué)科，可以確保信息通信安全，很受人們關(guān)注，是現(xiàn)下研究的關(guān)鍵問(wèn)題。另 外，量子通信有一定的安全性，此乃傳統(tǒng)通信不能比較的。本文就針對(duì)量子通信 和量子通信在電力通信的運(yùn)用加以討論，以此讓更多人了解到量子通信的重要性。關(guān)鍵詞：量子通信；電力通信；應(yīng)用中國(guó)經(jīng)歷了 70年的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)實(shí)力與綜合國(guó)力均有了質(zhì)的飛躍，成為世界第 二大經(jīng)濟(jì)體。人們經(jīng)歷了從饑寒交迫到溫飽再到小康，人們生活質(zhì)量得到大幅度 提升的同時(shí)，信息科技也得到了很大的提升。就以量子通信而言，量子通信是一 門全新的交叉性學(xué)科，本質(zhì)上是采用量子糾

2、纏效應(yīng)傳輸信息的通信方法。近期， 量子通信領(lǐng)域進(jìn)行了進(jìn)一步研究，對(duì)量子通信和其在電力通信中的有效運(yùn)用進(jìn)行 了分析與探討。一、量子通信簡(jiǎn)介量子通信擁有無(wú)條件安全特性，這就讓其在現(xiàn)代技術(shù)下可以達(dá)到絕對(duì)安全傳 輸信息的目的。量子通信因而能夠經(jīng)過(guò)一次一密確保信息處于安全狀態(tài)，同時(shí)經(jīng) 過(guò)量子狀態(tài)偵查安全攻擊，此乃量子通信于網(wǎng)絡(luò)通信、金融和基礎(chǔ)設(shè)備等方面都 具有廣泛應(yīng)用前景的根本之所在。量子通信思想的出現(xiàn)產(chǎn)生于1980到1990年， 光通信技術(shù)和現(xiàn)代物理學(xué)探索成果在這之中運(yùn)用甚廣，根據(jù)信道加以分類，能夠 把量子通信劃分為隱形和密碼通信兩種，隱形通信就是經(jīng)過(guò)把粒子未知量子態(tài)傳 輸至另一個(gè)地方，從事達(dá)到信息有

3、效傳輸，無(wú)實(shí)物量子信道讓傳輸兩端一起改變， 量子隱形通信不能破譯。密碼通信關(guān)鍵使用量子狀態(tài)當(dāng)成信息加解密密鑰，傳輸 密鑰能夠即刻發(fā)現(xiàn)竊聽(tīng)情況。一次一密方法和量子通信無(wú)條件安全有緊密的聯(lián)系， 物理學(xué)原理在這之中發(fā)揮著重要作用，這是計(jì)算能力與數(shù)學(xué)水平持續(xù)提高不會(huì)對(duì) 量子通信安全性帶來(lái)影響的重要原因。量子通信特征表現(xiàn)在：1.可進(jìn)行無(wú)阻礙通信。量子通信是基于量子糾纏技術(shù) 研發(fā)的一種通信技術(shù)，該種糾纏態(tài)讓彼此糾纏的2個(gè)粒子不管距離多遠(yuǎn)，當(dāng)一方 出現(xiàn)改變，則另一方也會(huì)發(fā)生變化，改屬性讓經(jīng)過(guò)隱性傳輸對(duì)應(yīng)的信息有了很大 的可能，可以有效降低信息傳輸障礙發(fā)生的概率，進(jìn)而將無(wú)阻礙傳輸信息實(shí)現(xiàn)。 2.安全性。得到量

4、子狀態(tài)需要在損壞量子態(tài)的情況下，信息在量子信道傳輸中倘 若遇到截獲與復(fù)制等會(huì)出現(xiàn)信息反饋，繼而通知信源。二、量子通信現(xiàn)況及其發(fā)展趨勢(shì)在21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，量子通信在量子儲(chǔ)存與探測(cè)、以及單光子等重要 技術(shù)得到了很大的突破與發(fā)展，多種量子理論體系越來(lái)越完善，量子通信技術(shù)已 經(jīng)慢慢進(jìn)入了試點(diǎn)運(yùn)用時(shí)期。新時(shí)代背景下，德國(guó)與美國(guó)等國(guó)家均進(jìn)行了較大的 投資，以此探究量子通信技術(shù)，中國(guó)也不例外，并且獲得了較好的成果。在一些 領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先，如此必定會(huì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。在2012年，中國(guó)中科院士帶領(lǐng)的技術(shù)隊(duì)伍，在合肥構(gòu)建了國(guó)際上第一個(gè)規(guī)模 化的節(jié)點(diǎn)數(shù)46個(gè)的城城量子通信網(wǎng)絡(luò)。并且也建立了量子通

5、信安全系數(shù)高的通 信保障系統(tǒng)。與此同時(shí)在北京投入永久運(yùn)行，給中共十八大與2015年9月閱兵 提供了非常關(guān)鍵的信息安全保障。且于2016年末，中國(guó)上海與北京構(gòu)建長(zhǎng)度總計(jì)為2000多公里的量子保密通 信骨干線路，也就是京滬干線，這一干線連接北京與上海的可信度高、拓展性大、 軍民相融的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行長(zhǎng)距離和大尺度量子通信驗(yàn)證與運(yùn)用。京滬干線能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程高清量子視頻會(huì)議系統(tǒng)與別的多媒體橫跨互聯(lián)運(yùn)用，還能 夠?qū)⒔鹑谂c政務(wù)方面的遠(yuǎn)程與同城數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)加以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)金融 機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)合理運(yùn)用。同時(shí)，中國(guó)還發(fā)射全世界第一顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)通訊 衛(wèi)星，這表明中國(guó)通信技術(shù)取得了很大的發(fā)展和進(jìn)

6、步，而且還表示了中國(guó)在軍用 通信行業(yè)站在了世界最前端。未來(lái)持續(xù)發(fā)射的諸多量子通信衛(wèi)星，能夠構(gòu)建全球 來(lái)那個(gè)自己通信網(wǎng)絡(luò)。就如何潘建偉通知所闡述到的，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射， 將預(yù)示著我國(guó)從經(jīng)典信息技術(shù)的追隨者，變成了將來(lái)信息技術(shù)的領(lǐng)跑者，量子通 信會(huì)快速進(jìn)入現(xiàn)代人生活，改變世界。量子通信和以往的通信比較，有著一定的保密性與安全性，同時(shí)還有很高的 時(shí)效性，不存在所謂的電磁輻射問(wèn)題，這些優(yōu)勢(shì)決定了其美好的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò) 光纖能夠達(dá)到城城量子通信網(wǎng)絡(luò)，采用中繼器連接可以達(dá)到城際量子網(wǎng)絡(luò)的目的， 經(jīng)過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離量子通信，形成廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。在將來(lái)發(fā)展 過(guò)程中，量子通信可以將大規(guī)模應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

7、，而傳統(tǒng)通信硬件設(shè)備不會(huì)被全部更換， 而是基于基礎(chǔ)設(shè)施加以融合，在通信發(fā)送端與接收端設(shè)置單光子探測(cè)儀器與量子 網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，這樣可以將通信安全性提高。三、量子通信在電力通信中的有效運(yùn)用探索（一）提高網(wǎng)絡(luò)通信安全層級(jí)科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展雖給電力企業(yè)發(fā)展提供了一定的技術(shù)支持，企業(yè)也 逐步使用信息化管理方式管理平時(shí)的運(yùn)行活動(dòng)，可是計(jì)算機(jī)病毒的長(zhǎng)時(shí)間存在威 脅到了企業(yè)信息安全。在前兩年發(fā)生的勒索病毒導(dǎo)致部分企業(yè)信息備受攻擊，企 業(yè)利益被威脅，并且還帶來(lái)了恐慌。在這種條件下，怎么確保電力企業(yè)大量信息 安全是非常關(guān)鍵的事情。倘若企業(yè)計(jì)算機(jī)備受攻擊，就會(huì)導(dǎo)致電力行業(yè)系統(tǒng)出現(xiàn) 癱瘓，進(jìn)而對(duì)國(guó)家與社會(huì)順利運(yùn)行帶

8、來(lái)很大的影響。（二）異地備份數(shù)據(jù)加密傳輸中國(guó)電力能源資源分配不均導(dǎo)致電力資源建設(shè)調(diào)度系統(tǒng)變得更加重要，并且 建設(shè)不確定性事件特別是重大災(zāi)難事情的預(yù)防與儲(chǔ)備體系變成了現(xiàn)代電力企業(yè)必 須要重視的內(nèi)容。據(jù)此，部分電網(wǎng)企業(yè)隨后構(gòu)建了異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)中心，實(shí)現(xiàn)能源 有效且實(shí)時(shí)調(diào)度。在這樣的數(shù)據(jù)中心建設(shè)與功能發(fā)揮中，運(yùn)用量子通信大大確保 了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)程度與安全性，確保了數(shù)據(jù)保密傳輸工作的順利進(jìn)行。根據(jù)一 定程度而言，量子技術(shù)在通信層面的安全性、保密性和以往的復(fù)雜算法安全性有 很大的差別，關(guān)鍵是因?yàn)槠浔旧淼奶貏e屬性而構(gòu)成的天然特性與優(yōu)點(diǎn)，這就給電 力通信技術(shù)探究與實(shí)現(xiàn)和異地備份數(shù)據(jù)在傳輸中的安全保障提供了大

9、力支持。利 用量子密鑰分發(fā)鏈路，能夠?qū)⒅鲾?shù)據(jù)中心與備數(shù)據(jù)中心間密鑰的有效分發(fā)及交換 實(shí)現(xiàn)繼而建立安全且有效的異地?cái)?shù)據(jù)備份傳輸渠道。（三）建立加密量子交換網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)除去一般的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸路徑，部分關(guān)鍵信息也要經(jīng)過(guò)電話的形式進(jìn)行傳輸， 特別是部分生產(chǎn)指令的傳輸，這就讓確保電力企業(yè)電話通信技術(shù)的安全問(wèn)題變成 了非常重要的一項(xiàng)工作。量子交換機(jī)對(duì)于以往的通信網(wǎng)絡(luò)控制和對(duì)量子交換網(wǎng)絡(luò) 的控制可以給電力企業(yè)建立安全性很高的量子交換網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，充分發(fā)揮出其在避 免信息遺漏等方面的優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展階段，中國(guó)量子交換機(jī)的探究給加密 量子交換網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了非常重要的技術(shù)支持。比如，對(duì)于量子通信系統(tǒng)理論和 實(shí)踐，提出

10、了光開(kāi)關(guān)量子交換器，該交換器關(guān)鍵是由交換、控制以及輸出等多個(gè) 模塊構(gòu)成，經(jīng)過(guò)在量子通信網(wǎng)絡(luò)信源和信宿間創(chuàng)建光子鏈路，給通信雙方提供量 子信道，并且經(jīng)過(guò)建立量子交換平臺(tái)，使用微弱光源測(cè)試平臺(tái)，繼而給量子通信網(wǎng)絡(luò)提供可用節(jié)點(diǎn)。結(jié)束語(yǔ)：總而言之，量子通信是通信行業(yè)中的核心科學(xué)技術(shù)，在各個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域信息 傳輸中起著重要作用?，F(xiàn)代電力企業(yè)持續(xù)深化改革下，企業(yè)需要強(qiáng)化對(duì)量子通信 的探索與研究，根據(jù)企業(yè)本身通信需求著手建立相關(guān)技術(shù)平臺(tái)，給提高企業(yè)通信 水平與效果提供保障。中國(guó)有關(guān)量子通信的探究處在持續(xù)發(fā)展的時(shí)期，需要增加 投資推動(dòng)通信技術(shù)更好更快地發(fā)展。參考文獻(xiàn)：許東蛟，張丹丹，陳偉.量子保密通信在電力通信中的應(yīng)用J.電腦編程技巧與 維護(hù),2019(09):168-170.劉穎,周大鵬，冉冉.量子通信技術(shù)在電力信息系統(tǒng)保密傳輸中的應(yīng)用J.中國(guó) 新通信,20