2021-01-08・旺報-綜合報導

2021-01-08・旺報-綜合報導
陸量子通訊網 跨越4600公里

中國科學技術大學宣布,中國科研團隊已成功實現跨越4600公里的星地量子密鑰分發,構建出天地一體化廣域量子通訊網雛形。成果並已在英國《自然》雜誌上刊發。
量子通訊是量子科技的三大研究應用方向之一。2016年,中國成功發射全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」。2017年,建成世界首條量子保密通訊幹線「京滬幹線」。大陸如今在「墨子號」和「京滬幹線」的基礎上,構建全球首個星地量子通訊網,經過兩年多穩定性、安全性測試,近日實現跨越4600公里的多用戶量子密鑰分發。
整個量子通訊網路覆蓋大陸四省三市32個節點,包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域網,並通過兩個衛星地面站與「墨子號」相連,總距離4600公里,已接入金融、電力、政務等行業的150多家用戶。
基於「不可分割」、「不可複製」等量子特性,量子通訊被稱為「原理上無條件安全」的通訊方式,在多領域具有應用前景。按通訊通道的不同,大陸的量子密鑰分發主要有光纖和自由空間兩種實現方式。
光纖QKD技術的通道穩定性較好,不易受到溫度、濕度、天氣等環境因素影響,實現基本恆定的安全碼率,在城域、城際範圍內可方便連接到千家萬戶。而在超遠距離、移動目標、島嶼和駐外機構等光纖資源受限的場景,則可以通過衛星中轉的自由空間通道連接。將地面光纖和自由空間結合,實現大規模、全覆蓋的全球化量子通訊網路。
科研團隊同時也為量子通訊系統小型化、低成本、國產化奠定了基礎,成功研製重量約百公斤的小型地面站,實現與墨子號的星地量子密鑰分發實驗,和國際多個地面站的星地量子密鑰分發實驗。已成功研製幾十公斤的小型化空間量子密鑰分發載荷,有望進一步做到單人搬運,成果也為形成衛星量子通訊國際技術標準奠定基礎。

(記者/張國威)