量子通信再获突破走向商用更近一步-新华网

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图集   中国科学技能大学潘建伟院士研讨团队,联合中科院上海技能物理研讨所王建宇等相关团队,运用“墨子号”量子科学试验卫星在国际上初次完成千公里级根据羁绊的量子密钥分发。该试验效果不只将以往地上无中继量子保密通讯的空间间隔进步了一个数量级,而且经过物理原理保证了即便在卫星被他方操控的极点情况下依然能完成安全的量子通讯,取得了量子通讯实际运用的重要打破。6月15日,国际闻名学术期刊《天然》杂志在线宣布了这一研讨效果。  潘建伟表明,根据该研讨效果发展起来的高效星地链路搜集技能,可以将量子卫星载荷分量由现有的几百公斤降低到几十公斤以下,一起将地上接纳体系的分量由10余吨大幅降低到100公斤左右,完成接纳体系的小型化、可转移,为将来卫星量子通讯的规模化、商业化运用奠定坚实的根底。  “完成信息安全,是人类的愿望。而一切依赖于核算复杂度的经典加密算法原理上都会被破解。”潘建伟表明,量子通讯供给了一种原理上安全的通讯方法,但要从试验室走向广泛运用,需求处理两大应战,分别是实际条件下的安全性问题和远间隔传输问题。  量子通讯一般选用单光子作为物理载体,最为直接的方法是经过光纤或许近地上自由空间信道传输。可是,这两种信道的损耗都跟着间隔添加而添加。潘建伟说,因为信号损耗,运用光纤分发量子密钥有一个间隔的上限,经过国际学术界30余年的尽力,现在将现场点对点分发量子密钥的安全间隔进步到了百公里量级。  要完成更远间隔的量子密钥分发,一个可行的计划是运用可信中继。可信中继可理解为“接力跑”。比方,国际首条量子保密通讯京沪干线经过32个中继节点,贯通了全长2000公里的城际光纤量子网络。  不过,虽然可信中继将传统通讯方法中整条线路的安全危险约束在有限的中继节点规模,但中继节点的安全依然需求得到人为保证。例如,在星地量子密钥分发过程中,量子卫星作为可信中继,把握着用户分发的悉数密钥,可假如卫星被他方操控,就存在信息走漏危险。  研讨团队经过对地上望远镜晋级,在“墨子号”量子卫星过境时,使其一起与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地上站树立光链路,以每秒2对的速度在地上超越1120公里的两个站之间树立量子羁绊,从而在有限码长下以每秒0.12比特的终究码速率发生密钥。在试验中,卫星作为羁绊源,只担任分发羁绊,不把握密钥的任何信息;而用户间的密钥是经过羁绊直接发生的,不再需求卫星中转。  《天然》杂志审稿人称誉该作业是迈向构建全球化量子密钥分发网络乃至量子互联网的重要一步。在潘建伟看来,这一最新研讨将无中继的量子密钥分发间隔初次打破1000公里,是一大重要打破;更重要的含义在于,即便卫星被他方操控也可以发生安全的密钥。  据了解,“墨子号”研讨团队迄今已在《天然》及《科学》杂志宣布了5篇研讨论文,为我国在未来持续引领国际量子通讯技能发展和空间标准量子物理基本问题查验前沿研讨奠定了坚实的科学与技能根底。(记者 沈 慧) +1

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