相隔12900多公里的距離上 實現了密鑰共享和數據中繼
【記者林孟論/綜合報導】中國科學技術大學研究團隊與合作者在國際上首次實現量子微納衛星與小型化、可移動地面站之間的實時星地量子密鑰分發，並在中國和南非之間相隔12900多公里的距離上，實現了密鑰共享和數據中繼，國際學術期刊《自然》（Nature）3月20日在線發表了相關研究成果。
基於量子密鑰分發的量子保密通信是迄今唯一可實現“信息論可證”安全的通信方式，目前，基於光纖鏈路的城域城際量子通信已發展成熟並初步得以應用，為實現遠距離乃至全球化的量子保密通信，需要克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問題。
中國科學技術大學潘建偉、彭承志、廖勝凱等科研人員與多家科研機構協同攻關，在星地量子通信方面開展了一系列開創性研究，例如，在“星”方面，突破系列關鍵技術，研制出國際首顆量子微納衛星“濟南一號”；在“地”方面，進一步發展了小型化地面站系統，大幅降低重量便於快速部署。
在本研究工作中，量子微納衛星與濟南、合肥、北京、南非斯泰倫博斯等地面光學站建立光鏈路，實現實時星地量子密鑰分發實驗，星載量子誘騙態光源平均每秒發送2.5億個信號光子，結合上下行光通信實現密鑰的實時提取；並以衛星作為可信中繼，研究團隊進一步實現了地面北京站和南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享和數據中繼。
該研究工作為未來發射多顆微納衛星構建“量子星座”奠定堅實基礎，不僅為大規模實用化量子通信網絡的建設提供了關鍵技術支撐，更為量子互聯網的全球部署開闢新的發展路徑。
《自然》雜誌審稿人認為該成果“展示了衛星量子密鑰分發技術的成熟，代表了實現量子和經典通信衛星星座的里程碑”。
↑圖說：量子密鑰示意圖(資料圖)