中新社合肥3月20日电 (记者 吴兰)中国科学技术大学研究(jiu)团队与合编辑在国际上首次实现量(liang)子微纳卫(wei)星与小型化(hua)、可移动地(di)面站(zhan)之间的实时星地(di)量(liang)子密(mi)钥分发,并在中国和南非之间相隔(ge)12900多公里的距离上,实现了密(mi)钥共享和数据中继。
国际学术期(qi)刊《自然》(Nature)3月20日在线发表了相关研究(jiu)成果(guo)。
基于量(liang)子密(mi)钥分发的量(liang)子保密(mi)通信是迄今唯一可实现“信息论可证”安全(quan)的通信方式。目前,基于光纤链路(lu)的城(cheng)域城(cheng)际量(liang)子通信已发展成熟(shu)并初步得以应用。为实现远距离乃至全(quan)球化(hua)的量(liang)子保密(mi)通信,需要克服光纤存在的固有损耗以及难以覆盖全(quan)球的问题。
中国科学技术大学潘建伟、彭(peng)承志(zhi)、廖胜凯等科研人员与多家科研机构协同攻关,在星地(di)量(liang)子通信方面开展了一系(xi)列开创性研究(jiu)。例如,在“星”方面,突(tu)破系(xi)列关键技术,研制出国际首颗量(liang)子微纳卫(wei)星“济南一号”;在“地(di)”方面,进一步发展了小型化(hua)地(di)面站(zhan)系(xi)统,大幅降低(di)重量(liang)便于快速部署。
在本(ben)研究(jiu)工作中,量(liang)子微纳卫(wei)星与济南、合肥、北京、南非斯泰伦博斯等地(di)面光学站(zhan)建立光链路(lu),实现实时星地(di)量(liang)子密(mi)钥分发实验。星载量(liang)子诱骗(pian)态光源平均每秒发送2.5亿个信号光子,结合上下行(xing)光通信实现密(mi)钥的实时提取;并以卫(wei)星作为可信中继,研究(jiu)团队进一步实现了地(di)面北京站(zhan)和南非斯泰伦博斯站(zhan)之间的密(mi)钥共享和数据中继。
该研究(jiu)工作为未来发射多颗微纳卫(wei)星构建“量(liang)子星座”奠定坚实基础,不仅为大规模实用化(hua)量(liang)子通信网络的建设提供了关键技术支(zhi)撑,更为量(liang)子互联网的全(quan)球部署开辟新的发展路(lu)径。
《自然》杂志(zhi)审稿人认为该成果(guo)“展示了卫(wei)星量(liang)子密(mi)钥分发技术的成熟(shu),代表了实现量(liang)子和经典通信卫(wei)星星座的里程碑”。(完(wan))