中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)1月7日宣布，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)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)。
1月7日凌晨，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》雜志上發(fā)表了題為“跨越4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)”的論文，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。
據(jù)介紹，《自然》雜志審稿人評(píng)價(jià)稱，這是地球上最大、最先進(jìn)的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是量子通信“巨大的工程性成就”。
據(jù)悉，中國(guó)科研團(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)衛(wèi)星對(duì)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)了星地一體的大范圍、多用戶量子密鑰分發(fā)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋我國(guó)四省三市32個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括北京、濟(jì)南、合肥和上海4個(gè)量子城域網(wǎng)，通過兩個(gè)衛(wèi)星地面站與“墨子號(hào)”相連，總距離4600公里，目前已接入金融、電力、政務(wù)等行業(yè)的150多家用戶。
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QKD技術(shù)的信道穩(wěn)定性較好，不易受到溫度、濕度、天氣等環(huán)境因素影響，可以實(shí)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(dòng)目標(biāo)、島嶼和駐外機(jī)構(gòu)等光纖資源受限的場(chǎng)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(shí)現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)。
2017年9月底，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)作為項(xiàng)目主體建設(shè)的量子保密通信“京滬干線”正式開通，其總長(zhǎng)超過2000公里，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。
“京滬干線”建成后，開展了長(zhǎng)達(dá)兩年多的相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用示范以及大量的穩(wěn)定性測(cè)試、安全性測(cè)試及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化研究，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，網(wǎng)絡(luò)的密鑰分發(fā)量可以支持1.2萬以上用戶同時(shí)使用。
（記者 陳婉婉）
