原標題：我國實時星地量子密鑰分發(fā)取得新突破

來源：人民網(wǎng)－山東頻道

原標題：我國實時星地量子密鑰分發(fā)取得新突破

來源：人民網(wǎng)－山東頻道

　　人民網(wǎng)濟南3月21日電 （鄭昕橋）濟南量子技術研究院聯(lián)合中國科學技術大學、中國科學院上海技術物理研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等單位組成的研究團隊，在國際上首次實現(xiàn)“濟南一號”微納量子衛(wèi)星與小型化、可移動地面站之間的實時星地量子密鑰分發(fā)，在單次衛(wèi)星通過期間實現(xiàn)多達1百萬比特的安全密鑰共享，并在中非之間12900多公里的距離上建立量子密鑰，完成對圖像數(shù)據(jù)“一次一密”加密和傳輸。

　　國際學術期刊《自然》雜志3月20日在線發(fā)表了相關研究成果。

　　基于量子密鑰分發(fā)的量子保密通信，是迄今唯一可實現(xiàn)“信息論可證”安全的通信方式，可大幅提升現(xiàn)有信息系統(tǒng)的安全傳輸水平。目前，基于光纖鏈路的城域城際量子通信已發(fā)展成熟并初步得到應用，而遠距離乃至全球化的量子保密通信，還需要克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問題。

　　濟南量子技術研究院與多家科研機構協(xié)同攻關，在星地量子通信方面開展了一系列開創(chuàng)性研究，國際首顆量子微納衛(wèi)星“濟南一號”成功發(fā)射。“濟南一號”量子微納衛(wèi)星載荷重量約23kg，比2017年中國科學技術大學牽頭研制的“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星降低約一個數(shù)量級，光源頻率提升約6倍，密鑰生成時效性由數(shù)天時間完成提高到單軌實時成碼。

　　部署在濟南量子技術研究院科研樓頂?shù)男⌒突孛嬲尽Ｈ嗣窬W(wǎng) 鄭昕橋攝

　　在本研究工作中，“濟南一號”量子微納衛(wèi)星與濟南、合肥、南山、武漢、北京、上海、南非斯泰倫博斯等地面光學站建立光鏈路，實現(xiàn)實時星地量子密鑰分發(fā)實驗。星載量子誘騙態(tài)光源平均每秒發(fā)送2.5億個信號光子，結合上下行光通信實現(xiàn)密鑰的實時提取，一次過軌對接實驗可生成250 kbits-1Mbits的安全密鑰，平均成碼率可達3 kbps。以衛(wèi)星作為可信中繼，研究團隊進一步實現(xiàn)了地面相距12900公里的北京站和南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享和數(shù)據(jù)中繼。

　　量子微納衛(wèi)星“濟南一號”星地量子密鑰分發(fā)實驗示意圖。中國科學技術大學供圖

　　中國-南非“一次一密”加密傳輸?shù)膱D片：長城照片。中國科學技術大學供圖

　　該研究工作為未來發(fā)射多顆微納衛(wèi)星構建“量子星座”奠定了堅實基礎，不僅為大規(guī)模實用化量子通信網(wǎng)絡的建設提供了關鍵技術支撐，更為量子互聯(lián)網(wǎng)的全球部署開辟了新的發(fā)展路徑。

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