中國構建全球首個星地量子通信網(圖)


北京時間1月7日凌晨,中國科學技術大學等機構聯合在國際學術期刊Nature雜誌上發表了題為《跨越4,600公里的天地一體化量子通信網絡》的論文稱,廣域量子保密通信技術在實際應用中的條件已初步成熟。

論文稱,中國研究團隊在量子保密通信京滬幹線與“墨子號”量子衛星成功對接的基礎上,構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發(QKD)鏈路和兩個星地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網絡,實現了地面跨度4,600公里的星地一體的大範圍、多用戶量子密鑰分發,並進行了長達兩年多的穩定性和安全性測試、標準化研究以及政務金融電力等不同領域的應用示範。

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中國星地量子通信網長達4,600公里,1989年,美國與加拿大科學家實現第一次量子通信,傳輸距離32厘米。 (中國科技大學官網)

中國科研人員通過構建天地一體化廣域量子保密通信網絡的雛形,為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了科學與技術基礎。

按通信信道的不同,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技術的信道穩定性較好,不易受到溫度、濕度、天氣等環境因素影響,可以實現基本恆定的安全碼率,在城域城際範圍內可以方便的連接到千家萬戶,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,可以通過衛星中轉的自由空間信道連接。將地面光纖和自由空間結合,可以實現大規模、全覆蓋的全球化量子通信網絡。