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從32厘米到4600公里!中國構建全球首個星地量子通信網

發布日期: 2021-01-13 信息來源:欧宝体育

    新(xin)華社合肥1月7日電(記者徐海濤(tao)、劉方強)32年前,人(ren)類(lei)歷史上(shang)首次量子通信(xin)在實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)誕生,傳輸(shu)了32厘米(mi)。而今,中(zhong)(zhong)國(guo)人(ren)將這個(ge)距離(li)擴展了1400多萬倍(bei),實(shi)(shi)現(xian)了從地面到太(tai)空的(de)多用戶通信(xin)。中(zhong)(zhong)國(guo)科學技術大學7日宣(xuan)布,中(zhong)(zhong)國(guo)科研(yan)團(tuan)隊成(cheng)功實(shi)(shi)現(xian)了跨越4600公里的(de)星地量子密鑰分發(fa),標志(zhi)著我(wo)國(guo)已構建出天(tian)地一體化廣(guang)域量子通信(xin)網(wang)雛(chu)形。該成(cheng)果已在英國(guo)《自然》雜志(zhi)上(shang)刊發(fa)。

  量(liang)子(zi)(zi)通信(xin)是量(liang)子(zi)(zi)科技(ji)三大方向之一(yi),經過20多年(nian)努力(li),中(zhong)國在該領(ling)域實(shi)現了從(cong)跟跑(pao)到領(ling)跑(pao)的重大轉(zhuan)變。2016年(nian),中(zhong)國成(cheng)功發射全球首顆量(liang)子(zi)(zi)科學實(shi)驗衛星“墨子(zi)(zi)號”;2017年(nian),建成(cheng)世界(jie)首條量(liang)子(zi)(zi)保密(mi)通信(xin)干(gan)線(xian)(xian)“京滬干(gan)線(xian)(xian)”。

  “墨子號”牽手(shou)“京滬(hu)干線”,中國(guo)科(ke)(ke)學技(ji)(ji)術大學潘建(jian)偉、陳(chen)宇(yu)翱、彭承志等(deng)與中科(ke)(ke)院(yuan)上海技(ji)(ji)術物理研(yan)究(jiu)所王建(jian)宇(yu)研(yan)究(jiu)組、濟南量(liang)子技(ji)(ji)術研(yan)究(jiu)院(yuan)及中國(guo)有(you)線電視網絡有(you)限公司合作(zuo),構建(jian)了全球首個星地量(liang)子通信網。經(jing)過兩(liang)年多(duo)(duo)穩(wen)定性、安全性測試,實現了跨越4600公里的多(duo)(duo)用(yong)戶量(liang)子密鑰分發。

  “要實現廣域量(liang)子(zi)通信,存在光子(zi)損耗(hao)、退相干等一(yi)系列(lie)技術(shu)(shu)難(nan)題(ti),比如光子(zi)數(shu)在光纖里(li)(li)每傳輸約(yue)15公里(li)(li)就會損失一(yi)半,200公里(li)(li)后只剩萬分(fen)之一(yi)。”潘建偉(wei)說,科研團隊在光學(xue)系統等方面發展了多項(xiang)先進技術(shu)(shu),化(hua)解了這些(xie)難(nan)題(ti)。

  潘建偉介紹(shao),《自然》雜志審(shen)稿人評(ping)價稱,這是地球(qiu)上最大(da)、最先(xian)進的量(liang)子密鑰分發網絡,是量(liang)子通信“巨(ju)大(da)的工程性成就”。

  據了解,整(zheng)個網(wang)絡(luo)覆蓋我國四省三市32個節點,包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域(yu)網(wang),通過兩個衛星地面(mian)站與“墨子號”相連,總距(ju)離4600公里,目前已接入金融、電力、政務(wu)等行業(ye)的150多家用戶(hu)。

  基于“不可(ke)分割”“不可(ke)克隆”等(deng)量(liang)子特(te)性(xing),量(liang)子通信(xin)被稱(cheng)為(wei)“原(yuan)理上(shang)無(wu)條件安全(quan)”的通信(xin)方(fang)式,在多領域具有應用前景。星地量(liang)子通信(xin)網的建成(cheng),為(wei)未來實(shi)現覆蓋(gai)全(quan)球的“量(liang)子網”奠定科(ke)技基礎,也為(wei)相對論、引(yin)力波等(deng)科(ke)學(xue)研究,提供了前所(suo)未有的“天地實(shi)驗室(shi)”。

 

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