“互聯網技術與標準論”論壇之萬物互聯驅動產業變革今日在浙江烏鎮舉行。中國科學院院士、中國科學技術大學教授 潘建偉在論壇上發表了精彩的演說，以下為他發言的文字實錄：

主題：量子信息技術，讓未來互聯網更加安全高效

潘建偉：非常高興能夠到這個論壇給大家介紹我們的工作。我認真聽了每一位演講者的演講，大家主要講的：創新有兩類。第一個，怎么更好的滿足客戶需求或者引起客戶的需求，我覺得這是上午所有前面這些報告的主題。我們作為科學家，怎么樣通過技術研究，怎么更好的讓前面每一位主講者講到的，讓他們更好服務于其他人的需求。

作為科學家，主要關心兩個事情：第一個，關心這個宇宙的歷史，看這個宇宙是從哪里來到哪里去。通過對這個東西的研究，牛頓力學、電動力學、相對論、量子力學構成了今天所有物聯網的基礎。同時，科學家也關注人類的命運。如果古人發現今天的人開大會討論互聯網的未來，他們會感到是非常欣慰。

因為我發現咱們古代其實有進化到今天的人從個體上講，并不是性質最高的人，為什么我們這個個體智力比較差的會勝出呢？因為我們那個時候發明了符號，然后互相之間能夠進行溝通和交流、協同。其實互聯網的概念如果把它的意義放松一點的話，其實是信息的交流、互相協作，本質上就是互聯網的概念。互聯網的概念本質上是涉及到整個人類進化歷史，也會決定我們的未來。在進化的過程當中，有兩個事情非常重要。

1.我們要有一種技術可以很好的保證人類之間的溝通和交流。

古時候為什么進化比較慢？因為沒有電動力學、無線電、網絡，所以協同的網是區域網在一個村莊里面，在一個小鎮里面，一個省、一個小的國家，所以知識的發展比較慢。有了電磁波之后就把整個世界聯系成一體了，所以我們需要有效的手段能夠讓世界有效的連接在一起。

2.我們還要保證每個個體本身的隱私和自由思想。

大家如果覺得每個人的思想互相之間都可以溝通的話，不僅可以溝通，如果每個人都知道你想的完全是什么的話，那我們就沒有秘密可言了，也沒有創造的創造性了。所以我覺得在互聯網里面，以后整個人類社會發展當中主要有兩個永恒的課題：要有更有效的手段保證信息提取和信息交流，同時要保證我們的隱私更加安全，讓我們自己能夠發揮自己個體獨立的能動性。這個就是人類發展的這么一個主題。量子信息技術正好能夠保證這兩方面的需求。

隨著互聯網的發展，我們的計算能力有無線的需求，可以說是貪得無厭的。我們目前的技術發展途徑很快就會遇到瓶頸，也就是大概不到10年的時間。原來大家所期望的所謂“電子計算機”或者計算機的計算功能將不再可靠，而且耗能將是巨大的，所以我們對計算能力的需求已經沒辦法得到很好的滿足了。所以大家經常在問：未來的計算機，也就是互聯網里的終端應該是什么樣子的。這就是我們目前，已經馬上要面臨的一個問題了。

除此之外，如果說沒有隱私，每個人的思想都是完全透明的話。正像一部電影里講的，人類盡管科技上是比較差的，但是為什么在三體世界里面最后還能夠打敗三體的外星文明？就是因為他們的思想是透明的，我們是有個人隱私的。問題是在現代社會里面，我們面臨著各種各樣的信息安全的瓶頸。

這里面包括：終端、服務器和傳輸的線路都存在著各種各樣的信息安全問題。如果不能解決這個問題，以后很多的什么智能家具、智能的什么東西，都沒有辦法得到安全的保障。似乎我們可以利用加密的方法保障，問題是隨著計算能力的增加，到目前為止我們還沒有發現任何一種方法來保證信息本身絕對的安全性，這是我們目前面臨的第二個問題。各種各樣的網絡犯罪給我們每年帶來巨大的經濟損失，更不要說涉及到國防安全、政府安全方面的這些事情了。

非常有意思的就是與電動力學一樣，為我們現代的互聯網構建了堅實的技術基礎。量子力學在近百年的發展當中，也為了解決計算能力的有效性和安全性做好了準備。

量子世界里，到了微觀世界不僅可以處于“0”和“1”的狀態，甚至可以把這兩者協同起來可以同時處于“0”和“1”相關疊加。它是有“0”和“1”的協同。當我們把這種概念推廣到網絡的時候，甚至可以處于叫“量子糾纏態的概念。咱們這兩個色子是處于量子糾纏態，扔它們的過程當中，發現不管多遙遠，兩邊結果都是一樣。這么一來，整個網絡就可以達成協同。利用疊加性和協同性，就可以在未來信息里面做很多的非常有益的事情。

從上世紀80年代開始一個非常小的嬰兒誕生了，不管我們抗拒它、歡迎它也好，它肯定是在不久的將來要在我們生活里面起到非常重要的作用，這個就是“量子信息科學”。它有幾方面的功能：利用量子通訊可以保證原理上是無條件安全的信息傳輸和溝通。利用量子計算，可以實現本質上的、真正意義上的并行計算，可以讓量子計算的能力大大提高。利用量子力學的不可克隆定理和不可分割性，就可以構建一種量子密鑰分發的方式，密鑰分發完成以后就可以一次一密的安全互聯網。

除此之外利用這樣“0”和“1”的協同，就可以實現計算的并行性。在經典世界里面，“0”就是“0”，“1”就是“1”。到了量子世界里面，它同時可以處于“0”和“1”的狀態。如果說N個比特就可以成為N的二次方狀態同時都存在，所以計算的時候數率會大大快于其它的計算機。有了這個事情之后，我們要構建通用的量子計算機還需要比較長的時間，但是目前大家聚焦的熱點是在量子模擬方面。

比如：最近谷歌，前一陣子他們發布了，某種特定的可以比傳統的計算機快一倍。按照物理學家Feynman說：“如果模擬一個300個粒子構成的衍化，用經典的計算機拿來算，把整個宇宙當中所有的物質全拿來構成一個計算機都還沒辦法算這個300個粒子。但是用量子計算機或者特殊量子模擬器可以實現所謂的量子模擬。”

目前中國的學者在這方面做的比較好，比如：城域網的技術目前已經比較好了。當年我們在這方面的推廣，也是得到了徐局長他們很好的支持。其實從2012年開始在北京城域網里面，已經在很多地方已經在進行使用了，包括：政務系統、金融系統和銀行系統，也包括新華社等等。除此之外，目前我們在構建兩個事情。

希望把這個范圍擴展到大范圍。

目前在國家的支持之下，中科院的相關團隊也跟相關單位合作在構建一種北京-上海的這么一個廣域網，有這個廣域網之后，不僅可以金融部門、政務部門，各方面都可以到這方面，在密鑰分配之下滿足安全信息的傳輸。除此之外，因為你是要走向全球。

在國外，比如：你這個信息單元就不是怎么可控了，我們就可以利用量子衛星。這個衛星會在2016年7月初發射，在衛星的幫助之下，我們在每個終端都有衛星接收天線就可以實現廣域全球化的量子通訊。除此之外，在量子計算方面目前也有一些相關的研究特點。通過提高量子計算可擴展性，實現量子計算基本功能，目前已經有線路圖了。在國外像谷歌、微軟、IBM、英特爾，都在這方面開展了相關的研究。

我們國內目前有一家唯一的企業跟中科院合作，就是阿里巴巴“阿里云”，我們是共同合作來開展量子計算方面的研究。我們期望能夠在五年左右的時間里面實現50個量子比特相關操縱。它的計算能力，那么大概就可以超越天和2號了。在凝聚態等方面，也可以起到一些很好的作用。

最后我講一下它可能的未來。我覺得你歡迎它也好，不歡迎它也好。在不到5年或者10年的時間里面，慢慢的我們就會形成一個“天地一體化”的全球量子通訊基礎設施。在這個設施的支撐之下，就可以構建基于信息安全保障的未來互聯網。

這是我的第一個，或者也是我們學界的預測。

除此之外，在量子計算和量子模擬方面的研究，我覺得大概會在5-10年里面量子模擬機會成為現實。但是通用的量子計算機我估計還要20年、30年，甚至更遠的時間。但是我覺得在我們每一位生存時間里面，應該是可以看到以量子計算作為保障、以量子計算作為終端的這么一個未來互聯網。