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人民日报 2021年01月08日 星期五

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我国构建全球首个星地量子通信网

量子密钥分发跨越4600公里

《 人民日报 》( 2021年01月08日   第 12 版)

  本报合肥1月7日电  (记者徐靖、游仪)中国科技大学7日宣布,中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发,标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形,为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。

  7日凌晨,中国科技大学教授潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志等与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、济南量子技术研究院及中国有线电视网络有限公司合作,在国际学术期刊《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文,证明了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。

  据介绍,《自然》杂志审稿人评价称,这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络,是量子通信“巨大的工程性成就”。

  2016年,中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。2017年,我国建成世界首条量子保密通信干线“京沪干线”。中国科研团队在“京沪干线”与“墨子号”成功对接的基础上,构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个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,实现了星地一体的大范围、多用户量子密钥分发。整个网络覆盖我国四省三市32个节点,包括北京、济南、合肥和上海4个量子城域网,通过两个卫星地面站与“墨子号”相连,总距离4600公里,目前已接入金融、电力、政务等行业的150多家用户。

  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,可以实现基本恒定的安全码率,在城域城际范围内可以方便地连接到千家万户;而在光纤资源受限的场景,可以通过卫星中转的自由空间信道连接。将地面光纤和自由空间结合,可以实现大规模、全覆盖的全球化量子通信网络。

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