我国科学家构建天地一体化量子通信网络

来源:《中国青年报》2021年01月08日

记者1月7日从中国科学技术大学获悉,我国在量子保密通信京沪干线与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上,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,实现地面跨度4600公里、星地一体、多用户量子密钥分发。该成果发表在国际学术期刊《自然》杂志上。

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,通过构建天地一体化广域量子保密通信网络的雏形,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。

按通信信道的不同,量子密钥分发的主要方式有光纤和自由空间。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,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。

而在超远距离、移动目标、岛屿和驻外机构等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。

量子保密通信京沪干线总长超过2000公里,覆盖4省3市共32个节点,是目前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,于2017年9月底正式开通。

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方案,同时京沪干线网络的密钥分发量可支持1.2万以上用户同时使用。目前该通信网络已接入金融、电力等150多家行业用户。

上述成果由中国科学技术大学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完成。

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