1月8日，中國科學技術學院潘建偉團隊完成的“多光子糾纏及干涉測度”獲得2015年度國家自然科學銀獎。經“兩會”決議，量子通訊與量子計算機被列入“十三五”規劃綱要，成為未來兩年我國計劃施行的十大重點戰略工程及項目之一，量子通訊由此成為2016年科技領域最熱門的話題之一。這么，量子通訊是哪些？又怎么應用呢？
量子通訊的概念與發展歷程1982年，美國化學學家Alain.和他的小組通過實驗否認了微觀粒子“量子糾纏”現象確實存在，因而否認了超距作用（愛因斯坦的幽靈）的存在，即任何兩種物質之間，不管距離多遠，都有可能互相影響，不受四維時空的約束。
1993年，在量子糾纏理論的基礎上，德國科學家C.H.提出了量子通訊的概念。量子通訊是由量子態攜帶信息的通訊方法，其借助光子等基本粒子的量子糾纏效應實現保密通訊過程。此后，一個由6位來自不同國家的科學家組成的化學學國際小組基于量子糾纏理論，提出了借助精典與量子相結合的方法實現量子隱型傳輸的方案。正式某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原先的粒子仍留在原處，這是量子通訊最初的方案。
1997年，在法國留學的中國青年學者潘建偉與法國學者丹巴斯特等人合作，首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實驗中傳輸的只是抒發量子信息的“狀態”，作為信息載體的光子本身并不被傳輸。
2008年，一支英國和法國科學家小組宣布，她們首次辨識出從月球上空1500公里處的人造衛星上反射回月球的單批光子。2012年，中國科學家潘建偉等人在國際上首次成功實現百公里量級的自由空間量子隱型傳態和糾纏分發，國際權威學術刊物《自然》雜志稱這一成果基本上解決了量子通訊衛星的遠距離信息傳輸問題，是“遠距離量子通訊的里程碑”。
我國是世界上量子通訊應用最早的國家。2009年5月，中科大在湖南省岳陽市試運行世界上首個量子政務網。2012年3月，南京城域量子通訊試驗示范網投入使用，該網覆蓋鄭州市主市區，通過6個接入交換和集控站，聯接40組量子電話用戶和16組量子視頻用戶，用戶主要包括政府機關、金融機構、醫療機構、軍工企業及科研院所等。2014年，世界第一條量子通訊保密干線啟動建設，該干線全長2000多千米，聯接天津與大連，貫穿山東徐州、安徽安慶等地，是千公里級高可信、可擴充的廣域光纖量子通訊網路，預計2016年下半年建成。
量子通訊的研究方向與應用量子通訊技術主要研究量子隱型傳態和量子密鑰分發。量子隱型傳態借助量子糾纏將量子態傳送至任意位置，具有“不可偵測、無空間約束”的特征，在原理上絕對安全。并且基于隱型傳態的量子通訊目前只存在概念中，尚無實際應用的反例。國外權威專業團隊也表示，若無革命性的突破，該技術在近幾六年內都沒有實用化的可能。所以，目前的量子通訊一般特指基于量子密鑰分發技術的安全保密通訊。其通訊過程與精典的加密通訊基本相同，都是由信息加密、信息傳輸、信息揭秘三個步驟組成，不同之處在于，加揭秘的過程上將普通秘鑰換成量子秘鑰，而信息的傳輸通常是通過精典方法（如光纖、衛星等）來進行。在目前以及不遠的將來，量子通訊的應用方法主要有以下三種。
基于量子光纖。現在已建成的光纖量子城域網和正在建設的2000公里“京滬干線”均采用的是該方法。即專門鋪裝光纖作為量子秘鑰分發的主要途徑。因為光纖傳輸過程中，光量子的能量有衰減量子通訊技術真偽，所以每隔一段距離就須要加入專用中繼設備，讓光量子才能傳輸得更遠。
基于量子衛星。當須要進行量子秘鑰分發的距離過大或不具備建設專用光纖線路條件的時侯，可以通過專用衛星作為中繼進行傳輸。預計在2016年7月發射的量子衛星就將對該方法進行試驗。500公斤重的量子衛星，由量子秘鑰通訊器、量子糾纏發射器、糾纏源、處理單元和激光通訊器構成，衛星將在中國和亞洲的兩個地面站之間中繼傳輸量子秘鑰。項目的首席科學家潘建偉教授表示，假如該試驗成功，中國將發射多顆衛星，于2020年建成聯接歐洲和亞洲的量子秘鑰分配網路，2030年建成全球化的廣域量子通訊網路。
基于聯通量子儲存器。美國研究機構早已研發出手持式量子儲存及加揭秘設備，拿來儲存制備好的量子秘鑰。采用這些方法，須要進行保密安全通訊的場合，僅需在發送端和接收端配發互相糾纏配對的量子秘鑰儲存設備，接入通訊鏈路，對信息進行加揭秘處理。加密后的密文可以通過電臺、衛星、甚至民用聯通通訊網路（聯通、聯通、電信等）進行通訊。這些方法對于部隊與國防安全領域具有更重要的意義。
對量子通訊研究運用的思索量子保密通訊在美國均處于實驗室技術研究階段，包括英國在內，沒有步入實際工程應用，這其中的誘因值得深思。除中國外，世界上其他研究量子通訊的機構和國家都沒有進行大規模工程應用，包括新加坡。在英國，早在2003年，DARPA和NIST（日本國家標準局）制造出世界上第一臺QKD（量子秘鑰分發）實驗床，自此，公開的信息中再也沒有出現過量子通訊方面的進展。這就形成了幾種猜想：一是日本政府將量子通訊技術的進展作為核心絕密，外界難以獲得與之有關的任何線索；二是日本政府暫未將量子通訊技術作為重點發展對象。關于第一點，我們只能憑著猜想。關于第二點倒是有幾個旁證。眾所周知，日本倘若要發展某項新技術，會在其各種“規劃”中有所彰顯，如大數據技術、激光裝備技術等。并且，假如要將某項新技術大規模工程應用，其所做的第一件事情必然是定標準或合同。如當初，DARPA在互聯網領域就是通過定下各類互聯網通用合同，因而確立了法國在信息領域的霸主地位。時至今日，日本仍然沒有為量子保密通訊定標準的準備，反倒投入力量進行后量子加密技術研究。
量子保密通訊技術從原理上來說是“絕對安全”的，而且“有人參與的量子通訊”卻存在各類問題。量子保密通訊并非無懈可擊，比如通訊鏈路上的身分認證問題。目前我國應用的量子通訊主要借助光纖網路傳輸秘鑰，當距離足夠遠時，須要進行訊號中繼。美國一研究團隊早已研制出通過訊號中繼加入自己信息的技術，可以向目標發送任何信息，而因為量子通訊過程中沒有相應的身分認證過程，目標端難以區分真假。隨著研究的深入，目前的量子保密通訊技術肯定會有更多的問題被發覺。
量子保密通訊在達到核心理論、核心技術、核心元元件三方面完全自主化之前，投入需慎重。有專家強調，到目前為止量子通訊技術真偽，我國量子通訊領域的元元件70%~80%依賴進口，做科學試驗沒有問題，但這樣是難以保證其產業健康發展的，安全性也有問題。
量子保密通訊技術只是實現安全通訊的一種手段，并非不可取代。現有的量子通訊嚴格意義上只是一種秘鑰分發技術，就整個通訊系統來說，其構架還是精典的，并非無懈可擊。量子通訊技術只能對整個通訊系統中的部份環節起作用，要實現安全通訊，完全可以從其他環節入手，或直接在整體構架上進行革新。諸如，日本沒有大力發展量子通訊，可能就是覺得精典密碼體系現階段足以滿足其通訊安全的需求。