中国科学报|横跨4600公里！天地一体量子通信网络成了_

来源：中国科学报
作者：桂运安

文章图片
图1/3

中国科学家利用量子保密通信“京沪干线”和“墨子号”量子科学实验卫星，成功组建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发链路和两条卫星对地自由空间高速量子密钥分发链路的广域量子通信网络，实现地面跨度4600公里、天地一体的大范围、多用户量子密钥分发，证明广域量子通信技术实际应用已经初步成熟，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定坚实的科学技术基础。该成果1月7日发表于《自然》。
按通信信道的不同，量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式。光纤量子密钥分发技术的信道稳定性较好，不易受温度、湿度、天气等环境因素影响，但由于光纤固有衰减特性，光纤量子密钥分发传输距离限制在百公里量级。
自由空间量子密钥分发以大气层和外太空的自由空间为传输介质，光子在自由空间中具有低损耗特性，这使得基于卫星平台的千公里以上量级量子密钥分发成为可能。

文章图片
图2/3

【中国科学报|横跨4600公里！天地一体量子通信网络成了】“京沪干线”于2017年8月底完成验收，总长超过2000公里，是世界上最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线，目前已经接入金融、电力、政务等150余家行业用户。
研究团队攻克了高速量子密钥分发、高速高效率单光子探测、可信中继传输和大规模量子网络管控监控等关键技术。
安全性测试结果表明， “京沪干线”可以抵御目前所有已知的量子黑客攻击，密钥分发量可以支持1.2万以上用户同时使用。
“墨子号”于2016年8月成功发射，已经圆满实现预定的全部三大科学目标。
“墨子号”与河北兴隆地面站建立了光链路，在1200公里通信距离上，星地量子密钥的传输效率比同等距离地面光纤信道高20个数量级。
最近，研究团队在南山地面站实现单轨卫星对地面站量子密钥生成速率达每秒47.8kb ，比之前工作高约40倍。

文章图片
图3/3

此外，还将卫星与地面的安全成码距离从1200公里延长到2000公里，地面站俯仰角跨度几乎可以覆盖整个天空，其信道损耗与中高轨道卫星与地面之间的损耗相当，为未来在中高轨卫星应用量子通信打下实验基础。
2019年，国家电网有限公司基于“墨子号”建立从北京至新疆跨越2600公里的量子密钥分发信道，实现了电力通信数据加密传输，首次从工程上检验了星地量子通信开展实际业务的可行性。
这一成果由中国科学技术大学潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究团队、济南量子技术研究院研究人员及中国有线电视网络有限公司合作完成。

中国科学报|横跨4600公里！天地一体量子通信网络成了

推荐阅读

如何找寻自我

缝纫机调线器怎么安装平车方法如何

强组词强字组词

火笋鸡翅的做法（增肥食谱）

闺女生日快乐祝福语朋友圈

LV请来潮牌设计师做艺术总监，看中的是啥

老虎豆怎么做好吃老虎豆图片怎样弄来吃

暖气有流水声是什么原因

皮球是什么体

手机怎样开通QQ空间

男生发mua说明 mua是什么意思

手指盖凹陷怎么回事

对自己的生活失去掌控咋调整

小米10s怎么没有月亮模式

我想找个偏僻的地方搞养殖！有没有推荐的地方？

南京养老金认证上门服务怎么申请南京市养老金认证

如何评价猪场阉割猪？

最后一个字是豹的成语

泰山散酒怎么样

猫发情的声音(猫发情的叫声)