记者3月20日从中国科学技术大(da)学了(le)解到，学校潘建伟、彭承志、廖(liao)胜(sheng)凯等与国内外多(duo)个科研团(tuan)队合作(zuo)，在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密(mi)钥分(fen)发，在单次卫星通过期间实现了(le)多(duo)达100万比特的安全密(mi)钥共享，并在中国和南非之间相隔12900多(duo)公里的距离上建立了(le)量子密(mi)钥，完成对图(tu)像数据“一次一密(mi)”加密(mi)和传输，为(wei)实用化卫星量子通信组网(wang)铺平了(le)道路。
基(ji)于量子密(mi)钥分(fen)发的量子保密(mi)通信是迄今唯一可实现“信息(xi)论可证(zheng)”安全性的通信方式，将大(da)幅(fu)提(ti)升现有信息(xi)系统的信息(xi)安全传输水平。利用卫星平台进行自由(you)空间量子密(mi)钥分(fen)发，能够突破光纤等传输限制，实现全球范围的量子保密(mi)通信。
此前中国科研人员利用“墨子号”量子科学实验卫星首次实现了(le)星地量子密(mi)钥分(fen)发，然而(er)其成本(ben)高、覆盖(gai)面有限。科研人员尝试发射(she)造价更低、身材(cai)更“苗(miao)条”的微纳卫星，多(duo)颗组网(wang)构建高效率、实用化、全球化量子通信网(wang)络。
2022年7月，中国发射(she)国际首颗量子微纳卫星。“这颗微纳卫星的成本(ben)只(zhi)有‘墨子号’的二十分(fen)之一，卫星自重、载荷重量也降低约一个数量级，但光源频率提(ti)升约6倍(bei)。”廖(liao)胜(sheng)凯说，研究团(tuan)队同(tong)时升级了(le)小巧轻便的地面站系统。
此次，量子微纳卫星与中国济南、合肥、武(wu)汉、北京、上海以及南非的斯泰伦(lun)博斯等地面光学站建立光链路，实现实时星地量子密(mi)钥分(fen)发实验。以卫星作(zuo)为(wei)可信中继，研究团(tuan)队进一步实现了(le)地面相距12900多(duo)公里的北京站和南非斯泰伦(lun)博斯站之间的密(mi)钥共享和数据中继。
这一研究工(gong)作(zuo)为(wei)未来发射(she)多(duo)颗微纳卫星构建“量子星座”奠定(ding)了(le)坚实基(ji)础，不(bu)仅为(wei)大(da)规(gui)模实用化量子通信网(wang)络的建设(she)提(ti)供(gong)了(le)关键技术支撑，更为(wei)量子互联网(wang)的全球部署开辟了(le)新的发展路径。
3月20日，国际权威学术期刊《自然》杂志在线发表了(le)这一成果，审稿人称赞此成果是“技术上令人钦佩的成就”“展示了(le)卫星量子密(mi)钥分(fen)发技术的成熟”。