我国完结星地量子密钥分发新打破
记者从我国科学技能大学得悉，该校潘建伟、彭承志、廖胜凯等科研人员联合济南量子技能研讨院、我国科学院上海技能物理研讨所、细小卫星立异研讨院等单位组成的研讨团队，近期在世界上初次完结微纳量子卫星与小型化、可移动地上站之间的实时星地量子密钥分发，在单次卫星经过期间完结了多达100万比特的安全密钥同享。在此根底上，联合团队和南非斯坦陵布什大学科研团队协作，在我国和南非之间相隔12900多公里的间隔上树立了量子密钥，完结对图画数据“一次一密”加密和传输。该工作为实用化卫星量子通讯组网铺平了路途。相关研讨成果于2025年3月20日在世界学术期刊《天然》在线宣布。
通讯安满是国家信息安全和经济社会继续健康展开的重要根底。根据量子密钥分发的量子保密通讯是迄今仅有安全的通讯方法，能够大幅度的进步现有信息体系的安全传输水平。现在，根据光纤链路的城域城际量子通讯已展开老练并开始得以使用。为完结远间隔甚至全球化的量子保密通讯，需求战胜光纤存在的固有损耗以及难以掩盖全球的问题。使用卫星平台做自由空间量子密钥分发，能够有用战胜这些约束，完结全世界的量子保密通讯。
为此我国科学技能大学与多家科研机构协同攻关，在星地量子通讯方面展开了一系列开创性研讨。此前，我国科学技能大学牵头研发的“墨子号”量子科学试验卫星在世界上初次完结了星地量子密钥分发，并与地上光纤量子保密通讯骨干网“京沪干线”构成首个六合一体化广域量子保密通讯网络，充沛验证了根据卫星完结全球化量子通讯的可行性。因为“墨子号”量子卫星无法直接掩盖全球且本钱比较高，因而发射多颗低本钱微纳量子卫星并完结组网运转是构建高效率、实用化、全球化量子通讯网络的火急需求。
为了完结这一方针，研讨团队成功打破了低本钱小型化拐骗态量子光源技能、复合激光通讯的实时密钥提取技能、根据卫星姿控的高精度跟瞄等关键技能，完结了星载量子密钥分发载荷、量子微纳卫星平台研发。载荷分量约23kg，比较“墨子号”分量轻10倍，但光源频率却提升了约6倍，密钥生成时效性由数天时刻完结进步到单轨实时成码。在此根底上，研讨团队逐渐展开了小型化地上站体系。该体系分量从第一代地上站的重约13吨下降到了现在约100kg的水平，不仅仅能够快速布置，还能习惯城市、山区、高原等各类环境，原理上已可支撑移动量子通讯。
在本研讨工作中，量子微纳卫星与济南、合肥、南山、武汉、北京、上海、南非斯泰伦博斯等地上光学站树立光链路，完结实时星地量子密钥分发试验。星载量子拐骗态光源均匀每秒发送2.5亿个信号光子，结合上下行光通讯完结密钥的实时提取，一次过轨对接试验可生成250 kbits-1Mbits的安全密钥，均匀成码率可达3 kbps。以卫星作为可信中继，研讨团队进一步完结了地上相距12900km北京站和南非斯泰伦博斯站之间的密钥同享和数据中继。
该研讨工作为未来发射多颗微纳卫星构建“量子星座”奠定了坚实根底，不仅为大规模实用化量子通讯网络的建造供给了关键技能支撑，更为量子互联网的全球布置拓荒了新的展开途径。
