面向6G时代前沿技术初探:量子信息技术2024白皮书

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1/28前言2023年,ITU-R发布了IMT-2030框架,强调可持续性、安全性和弹性,将未连接的连接和无处不在的智能作为首要方面,作为普遍适用于所有使用场景的设计原则。在另一项关于2030年及以后IMT未来发展的建议中,ITU-R提到,与RAN相关的量子技术是一项潜在技术,可在允许通过网络实体合法交换敏感信息时确保安全性和弹性。因此,应用量子技术实现第六代(6G)及后续通信的安全性和弹性的目标变得更加明确。为此,在这份每年修订的白皮书中,我们介绍了过去一年量子信息技术(QIT)在通信、网络和计算领域应用的研究进展,并对2024年量子技术研究提出了一些预期。第二章重点介绍量子安全通信,旨在通过应用量子机制保护关键信息。介绍从量子密钥分配(QKD)、量子随机数生成器(QRNG)和量子信息网络(QIN)方面不断进行的各种理论和实验开始,随后介绍了世界各地最先进的QKD标准化活动。对6G的影响分别介绍了在车联网上部署的量子加密演示,与G.698.4设备集成连续可变QKD(CV-QKD),以及量子密码技术在6G网络中的部署。第3章深入研究了如何通过应用量子计算来满足6G所期望的通信系统性能的大幅提升和创新业务的丰富多样性。首先分析了通信的计算场景和关键问题,包括信号处理、网络优化、业务处理、网络智能化等。其次,提出了具有强大计算基础的“经典+量子”混合计算平台,为不同领域提供量身定制的计算支撑服务,促进研究创新和产品落地。第三,通过三个例子介绍了量子计算对6G的影响,分别应用量子计算解决经典通信问题。基于2023年的突破性成果,2024年或将成为量子计算技术的重要一年,由此开始量子计算领域有望从物理量子比特...

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