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我國科學(xué)家成功構(gòu)建世界首個天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)

發(fā)布日期:2021-01-11 信息來源:中國青年報

    本報合肥1月7日電(記者 王磊 王海涵)記者今天從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,我國在量子保密通信京滬干線與“墨子號”量子衛(wèi)星成功對接的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發(fā)鏈路和兩個衛(wèi)星對地自由空間高速量子密鑰分發(fā)鏈路的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)地面跨度4600公里、星地一體、多用戶量子密鑰分發(fā)。該成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

    論文證明了廣域量子保密通信技術(shù)在實際應(yīng)用中的條件已初步成熟,通過構(gòu)建天地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的雛形,為未來實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

   按通信信道的不同,量子密鑰分發(fā)的主要方式有光纖和自由空間。光纖量子密鑰分發(fā)技術(shù)的信道穩(wěn)定性較好,不易受溫度、濕度、天氣等環(huán)境因素影響,可以實現(xiàn)基本恒定的安全碼率,在城域城際范圍內(nèi)可以方便地連接到千家萬戶。

     而在超遠(yuǎn)距離、移動目標(biāo)、島嶼和駐外機構(gòu)等光纖資源受限的場景,可以通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的自由空間信道連接。將地面光纖和自由空間結(jié)合,可以實現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)。

    量子保密通信京滬干線總長超過2000公里,覆蓋4省3市共32個節(jié)點,是目前世界上最遠(yuǎn)距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發(fā)干線,于2017年9月底正式開通。

    安全性測試結(jié)果表明,“京滬干線”可以抵御目前所有已知的量子黑客攻擊方案,同時京滬干線網(wǎng)絡(luò)的密鑰分發(fā)量可支持1.2萬以上用戶同時使用。目前該通信網(wǎng)絡(luò)已接入金融、電力等150多家行業(yè)用戶。

    上述成果由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術(shù)研究院及中國有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司合作完成。

 

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