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摘要:量子通信是以量子纠缠效应为传递方式的全新通讯方式,属于量子论与信息论相互结合的产物,当前涉及到的领域主要有量子密码通讯,量子远程传态,量子密集编码等。随着当前电力系统运行对于通讯的高要求,量子通讯技术也开始被运用到电力系统中去,在保证电力稳定安全高效运行的方面发挥着越来越重要的作用。文章由此入手,首先对于量子通讯技术的概况进行了分析,接着对于当前量子通讯技术的应用现状进行归纳,接着提出量子通讯技术宅电力系统中的应用前景,以供参考。
关键词:量子通讯技术;电力系统;电力运行管理
量子通讯是以量子力学与通讯学相互融合的产物,其安全性是传统通信方式难以企及的,并且对窃听有可检测性的特点,这样的通信优势恰好满足了当前电力系统安全运行的高要求,因此实现这两者之间的融合,也成为当前电力系统运行管理者高度关注的问题。
1.量子通信技术的概况
1.1量子通信技术的运行原理
量子纠缠态理论认为,具有纠缠态的两个粒子,不管两者之间的距离有多远,一旦其中一个出现了问题,另外一个就会在最短的时间内发生变化。也就是说我们可以以构建一个纠缠态的粒子,将其分别放置在通信的双方位置上,一旦对于未知粒子与发送方的粒子实现联合的时候,接收方和粒子就会发生变化,在对称效益之下,对应的经典信道就会传送给接收方,接收方可以依据坍塌粒子实现逆转转换,此时就可以完成量子通讯的任务,这就是量子通讯技术的运行原理。
1.2量子通信技术的优势
相对于传统通信技术而言,量子通信技术的优势主要体现在以下几个方面:其一,安全性不断提升。量子通信过程中,不会出现任何的信息泄露的情况,这是因为量子加密方式比较独特,是动态的,随机的,即使在信息传输的过程中被别人获取,在没有正确密码的背景下,是难以实现对于信息的破解的,此时就没有必要为信息的泄露而担忧了。另外一方面,因为通信双方的粒子有着纠缠态的特点,其中一方的变化会对于另外一方产生影响,即使对方获取到相关的信息,但是在被干扰之后的信息已经被破坏,是难以正常使用的;其二,量子通信的效益比较高,多个量子态可以表示128个数字,其传输速度远远高于传统的通信方式,如果传输带宽能够达到理想的状态,量子通信技术的运行速度会得到更加好的展现。
2.当前量子通信技术的应用现状分析
2.1量子通信技术理论体系越来越完善
量子通信技术自身具备的高效率,绝对安全性,使得其迅速的引起到各行各业的关注,世界上的各个国家也相继参与到量子通信技术理论研究中去。西方发达国家甚至为此成立了专门的研究机构,国外权威的企业也相继参与到实际的量子通信研究中去,在此方面的技术专利数量也在不断增加,企业成为量子通信技术研究的主导,科研院也发挥着不可忽视的作用,都希望可以找到量子通信技术的商用策略。我国专家和学者在此方面的理论研究,也在进入新世纪以来开始不断增加,无论是125km光纤点对点量子,还是量子政务网的构建,乃至是语音量子保密通信,都是可喜的研究成果。
2.2量子通信技术的应用范围不断延展
量子通信技术理论体系的不断完善,给予量子通信技术的应用范围的延展奠定了夯实的基础。以我国国内为例,有专家学者倡导将其运用到政务系统中去,也有人提出将其纳入到电力系统运行管理中去,更加有专家学者提出将其运用到实时语音信息保护过程中。由此可见,量子通信技术的应用范围在不断延展,涉及到的领域也越来越多样化,量子通信技术的应用效益也不断展现出来,这就引起了各行各业对于量子通信技术的注意,由此使得为量子通信技术的应用效益的全面发挥创造了良好的契机。
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3 量子通信技术在电力系统中应用策略
之所以倡导将量子通信技术运用到电力系统中去,是存在深刻的原因的:当前我国电网规模不断扩大,电网企业信息化水平也在不断提升,电网安全风险也出现了更加多的漏洞,此时的电力系统急需要更加安全更加可靠的同喜技术,着无论对于电力系统数据安全保证而言,还是对于电力运行管理效益提升而言,都是很有帮助的。那么如何将量子通信技术运用到电力系统中去呢?可以从如下的几个角度入手:
3.1建设量子加密异地备份数据传输链路
在数据统一化的背景下,电力企业相继开展电力系统的改革,希望可以形成一个全网通用的数据体系,而在构建这个体系之前,必然需要建设量子加密异地备份数据传输链路。理论上来看,量子保密通信的安全性,是不依靠于计算的,其在信息保护和保密通信方面的优势是与生俱来的。在量子分发链路的基础上,使得主要数据中心和次要数据中心之间可以实现良好的互动,由此使得其在异地数据备份传输方面展现出良好的效能。
3.2营造出核心等级的加密通信网络体系
如果电力企业的数据库被破解或者被攻击的话,就会使得电力行业陷入混乱的状态,社会供电也难以正常保证,由此造成的社会效益和经济效益都是不良的。仅仅依靠传统的防火墙技术或者信息安全加密技术,是难以规避这种现象发生的。但是对此我们可以充分利用量子通信技术,形成企业核心级别的加密通信网络体系,在这样的网络体系中两个用户量子都处于加密的状态,无论是电力营销,还是电力市场信息,乃至是日常业务,都不会出现泄漏的情况,这就是核心等级加密通讯网络体系的效能。
3.3充分利用点对点量子加密的保护通道
充分利用点对点量子加密保护通道,也是量子通信技术的重要环节。无论是线路保护,还是电力安定,或者是数据安全实时,都可以达到理想的状态。以当前的实际运作案例来看,利用光纤,使用通道方式来进行的话,两点的量子通信技术可以更好的发挥自己的效能,无论彼此之间的距离有多远,都可以有效的实现传输。在此过程中,量子密钥分发技术,不仅仅可以起到保护信息,安稳信息的作用,还可以使得各项业务朝着安全性的方向发展和进步,这一点也是传统通信技术难以达到的。
结束语
综上所述,量子通信技术在电力系统中的合理应用,需要健全的量子通信技术理论体系,更加需要在此方面的实践经验。对此,笔者认为还需要关注如下几个方面的工作:其一,将量子通信纳入到我国高新科技研究项目体系中去,加大投入,鼓励更多的学者和专家在此方面进行研究,积极学习国外先进的量子通信理论和实践,实现自身量子通信理论体系的不断完善;其二,鼓励量子通信的市场化运作,扶持一部分量子通信企业,给予其创造良好的应用环境,使得量子通信技术迅速的融入到行业中去,融入到生活和工作中去;其三,注重电力企业量子通信技术的运用,形成标准化和规范化的应用策略,将其作为企业标准和规范来进行,由此营造良好的量子通信技术的应用氛围。
参考文献
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论文作者:林坚
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
标签:量子论文; 通信技术论文; 通信论文; 电力系统论文; 中去论文; 通讯论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第4期论文;