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我國科學家成功構建世界首個天地一體化量子通信網絡

發布日期: 2021-01-11 信息來源:欧宝体育

    本報合肥1月7日電(dian)(記者 王磊(lei) 王海涵)記者今天從中(zhong)國(guo)科學(xue)技(ji)術(shu)大(da)學(xue)獲悉,我(wo)國(guo)在(zai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)保密(mi)通信(xin)京(jing)滬干線(xian)與“墨子(zi)(zi)(zi)(zi)號(hao)”量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)衛(wei)星成功對接(jie)的基(ji)礎上(shang),構(gou)建(jian)了世界上(shang)首個集成700多條地面光纖量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)密(mi)鑰(yao)分(fen)發鏈路(lu)和兩個衛(wei)星對地自由空(kong)間(jian)高速量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)密(mi)鑰(yao)分(fen)發鏈路(lu)的廣域量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)通信(xin)網絡,實現地面跨度4600公里、星地一體、多用戶量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)密(mi)鑰(yao)分(fen)發。該(gai)成果發表(biao)在(zai)國(guo)際學(xue)術(shu)期刊《自然》雜志上(shang)。

    論文證明了廣域(yu)量子保(bao)密(mi)通(tong)信技術在實際應用中的條件(jian)已初步(bu)成熟(shu),通(tong)過構建(jian)天地一體化廣域(yu)量子保(bao)密(mi)通(tong)信網絡的雛(chu)形(xing),為未(wei)來實現覆蓋全球(qiu)的量子保(bao)密(mi)通(tong)信網絡奠定了科學與(yu)技術基礎。

   按(an)通信信道(dao)的(de)(de)(de)不同,量子(zi)密鑰(yao)(yao)分發的(de)(de)(de)主要(yao)方式有光纖和自由空(kong)間。光纖量子(zi)密鑰(yao)(yao)分發技術的(de)(de)(de)信道(dao)穩定性較好,不易受溫度、濕度、天氣等環境因素影響,可以實現(xian)基本(ben)恒定的(de)(de)(de)安全(quan)碼率,在城域(yu)城際范圍內可以方便地連(lian)接到(dao)千家(jia)萬戶。

     而在超遠(yuan)距(ju)離、移動目標(biao)、島嶼和(he)駐外機構等光(guang)纖資源(yuan)受限(xian)的場景(jing),可以通(tong)(tong)過(guo)衛星中轉的自由(you)空間(jian)信道連接。將地面(mian)光(guang)纖和(he)自由(you)空間(jian)結合,可以實現大(da)規模、全(quan)覆(fu)蓋(gai)的全(quan)球化量(liang)子通(tong)(tong)信網絡。

    量(liang)子保密通(tong)信(xin)京滬干線(xian)總長超過(guo)2000公里(li),覆蓋(gai)4省3市共32個節點,是目前(qian)世(shi)界(jie)上(shang)最遠距(ju)離(li)的(de)基于(yu)(yu)可信(xin)中繼方(fang)案(an)的(de)量(liang)子安全密鑰分發(fa)干線(xian),于(yu)(yu)2017年9月(yue)底(di)正式開(kai)通(tong)。

    安全性(xing)測試(shi)結果表明(ming),“京滬干(gan)線”可以(yi)抵(di)御目前(qian)(qian)所有已(yi)知的量(liang)子(zi)黑客攻擊方(fang)案(an),同時京滬干(gan)線網(wang)絡的密鑰分發量(liang)可支持1.2萬(wan)以(yi)上用(yong)戶同時使用(yong)。目前(qian)(qian)該通信(xin)網(wang)絡已(yi)接入金融、電(dian)力等150多家行業用(yong)戶。

    上(shang)述成果由中(zhong)(zhong)國(guo)科學(xue)(xue)技術大(da)學(xue)(xue)潘(pan)建(jian)偉(wei)及(ji)其(qi)同事(shi)陳宇翱、彭承志(zhi)等(deng)與中(zhong)(zhong)國(guo)科學(xue)(xue)院上(shang)海技術物(wu)理研(yan)究所王建(jian)宇研(yan)究組、濟南量子(zi)技術研(yan)究院及(ji)中(zhong)(zhong)國(guo)有(you)線(xian)電(dian)視網(wang)絡有(you)限(xian)公司合作完成。

 

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