猜你喜歡
更多>1月7日,中國(guó)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(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、濟(jì)南量子技術(shù)研究院及中國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司合作,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表題為“跨越4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)”(An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres)的論文。
研究團(tuán)隊(duì)在量子保密通信“京滬干線”與“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星成功對(duì)接的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了世界上首個(gè)集成700多條地面光纖量子密鑰分發(fā)(QKD)鏈路和兩個(gè)星地自由空間高速Q(mào)KD鏈路的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了地面跨度4600公里的星地一體的大范圍、多用戶量子密鑰分發(fā),并進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)兩年多的穩(wěn)定性和安全性測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)化研究以及政務(wù)金融電力等不同領(lǐng)域的應(yīng)用示范。論文是對(duì)上述成果的一個(gè)系統(tǒng)性總結(jié),證明了廣域量子保密通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的條件已初步成熟。我國(guó)科研人員通過構(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(shí)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)主要有光纖和自由空間兩種實(shí)現(xiàn)方式。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,但由于光纖固有衰減特性,光纖量子密鑰分發(fā)傳輸距離限制在百公里量級(jí)。自由空間量子密鑰分發(fā)以大氣層和外太空的自由空間為傳輸介質(zhì),光子在自由空間中具有低損耗特性,這使得基于衛(wèi)星平臺(tái)的千公里以上量級(jí)量子密鑰分發(fā)成為可能。
“京滬干線”于2017年8月底完成驗(yàn)收,總長(zhǎng)超過2000公里,是世界上最遠(yuǎn)距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發(fā)干線,目前已經(jīng)接入金融、電力、政務(wù)等150余家行業(yè)用戶。研究團(tuán)隊(duì)攻克了高速量子密鑰分發(fā)、高速高效率單光子探測(cè)、可信中繼傳輸和大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)管控監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)。安全性測(cè)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,密鑰分發(fā)量可以支持1.2萬以上用戶同時(shí)使用。
“墨子號(hào)”于2016年8月成功發(fā)射,已經(jīng)圓滿實(shí)現(xiàn)預(yù)定的全部三大科學(xué)目標(biāo)?!澳犹?hào)”與河北興隆地面站建立了光鏈路,在1200公里通信距離上,星地量子密鑰的傳輸效率比同等距離地面光纖信道高20個(gè)數(shù)量級(jí)。最近,研究團(tuán)隊(duì)在南山地面站實(shí)現(xiàn)單軌衛(wèi)星對(duì)地面站量子密鑰生成速率達(dá)每秒47.8kb,比之前工作高約40倍。此外,還將衛(wèi)星與地面的安全成碼距離從1200公里延長(zhǎng)到2000公里,地面站俯仰角跨度幾乎可以覆蓋整個(gè)天空,其信道損耗與中高軌道衛(wèi)星與地面之間的損耗相當(dāng),為未來在中高軌衛(wèi)星應(yīng)用量子通信打下實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。2019年,國(guó)家電網(wǎng)有限公司基于“墨子號(hào)”建立從北京至新疆跨越2600公里的量子密鑰分發(fā)信道,實(shí)現(xiàn)了電力通信數(shù)據(jù)加密傳輸,首次從工程上檢驗(yàn)了星地量子通信開展實(shí)際業(yè)務(wù)的可行性。
這項(xiàng)工作得到國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、山東省、安徽省、上海市、中國(guó)銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會(huì)、中科院、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。
天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)示意圖
最新推薦
更多>石榴快播丨推動(dòng)國(guó)資國(guó)企高質(zhì)量發(fā)展邁上新臺(tái)階 自治區(qū)區(qū)屬國(guó)有企業(yè)座談會(huì)今日召開
武漢地鐵幾點(diǎn)開班收班(武漢地鐵幾點(diǎn)開班)
河北啟動(dòng)干旱防御Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng) 多措并舉保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
鄧倫犯了什么事 鄧倫被強(qiáng)制執(zhí)行 基本情況講解
華誼兄弟:《非誠(chéng)勿擾3》已于6月開機(jī)制作
國(guó)產(chǎn)小爆款《火山的女兒》銷量60萬!Steam好評(píng)如潮
GGII:6月全國(guó)備案154個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目 總規(guī)模達(dá)15.4GW/34.9GWh
猜你喜歡
更多>要聞
更多>終極斗羅15:家丑不可外揚(yáng),傳靈塔卻反其道而行之
新化:洋溪鎮(zhèn)撬動(dòng)行業(yè)協(xié)會(huì)力量,助推農(nóng)村建筑安全、耕地保護(hù)和控違拆違工作良性開展
嘉峪關(guān)酒泉機(jī)場(chǎng)工程順利通過行業(yè)驗(yàn)收 計(jì)劃9月7日復(fù)航
3連板大連熱電(600719.SH):擬籌劃的資產(chǎn)重組事項(xiàng)存在不確定性
昊華科技(600378)周評(píng):本周跌3.29%,主力資金合計(jì)凈流出1578.27萬元
借力AI賦能全球創(chuàng)作者 萬興科技攜Wondershare Filmora亮相創(chuàng)作