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我国完成星地量子密钥散发新冲破,为量子通讯
作者:admin 发布时间:2025-03-21 08:42
IT之家 3 月 20 日新闻,中国迷信技巧年夜学明天清晨发布,中国迷信技巧年夜学潘建伟、彭承志、廖胜凯等,结合济南量子技巧研讨院、中国迷信院上海技巧物理研讨所、渺小卫星翻新研讨院等单元构成的研讨团队,在国际上初次实现量子微纳卫星与小型化、可挪动空中站之间的及时星地量子密钥散发,在单次卫星经由过程时期实现了多达 1 百万比特的保险密钥共享。▲ 量子微纳卫星“济南一号”星地量子密钥分发实验示意图▲ 量子微纳卫星“济南一号”星地量子密钥散发试验表示图在此基本上,结合团队跟南非斯坦陵布什(Stellenbosch)年夜学科研团队配合,在中国跟南非之间相隔 12900 多公里的间隔上树立了量子密钥,实现对图像数据“一次一密”加密跟传输。该任务为适用化卫星量子通讯组网摊平了途径。相干研讨结果于 2025 年 3 月 20 日在线宣布在国际学术期刊《天然》杂志上。IT之家从官方先容得悉,通讯保险是国度信息保险跟经济社会开展的主要基本。基于量子密钥散发的量子保密通讯是迄今沙巴体育网站独一可实现“信息论可证”保险的通讯方法,将年夜幅晋升现有信息体系的保险传输程度。现在,基于光纤链路的城域城际量子通讯已开展成熟并开端得以利用。为实现远间隔以致寰球化的量子保密通讯,须要战胜光纤存在的固有消耗以及难以笼罩寰球的成绩。应用卫星平台停止自在空间量子密钥散发,可能无效战胜这些限度,实现寰球范畴的量子保密通讯。中国科年夜与多家科研机构协同攻关,在星地量子通讯方面发展了一系列首创性研讨。中国科年夜牵头研制的“墨子号”量子迷信试验卫星在国际上初次开元官方版下载实现了星地量子密钥散发,并与空中光纤量子保密通讯主干网“京沪支线”形成首个寰宇一体化广域量子保密通讯收集,充足验证了基于卫星实现寰球化量子通讯的可行性。因为“墨子号”量子卫星无奈直接笼罩寰球且本钱较高,发射多颗低本钱量子微纳卫星并实现组网运转,已成为构建高效力、适用化、寰球化量子通讯收集的急切需要。朝向这一目的,研讨团队胜利冲破了低本钱小型化欺骗态量子光源技巧、复合激光通讯的及时密钥提取技巧、基于卫星姿控的高精度跟瞄等要害技巧,实现星载量子密钥散发载荷、量子微纳卫星平台研制,载荷分量约 23kg,比拟“墨子号”下降约一个数目级,光源频率晋升约 6 倍,密钥天生时效性由数地利间实现进步到单轨及时成码。在系列技巧冲best365足球官网破的基本上,团队研制的国际首颗量子微纳卫星“济南一号”于 2022 年 7 月 27 日胜利发射入轨。研讨团队进一步开展了小型化空中站体系,绝对第一代重约 13 吨的空中站,分量下降了约两个数目级到达低于 100kg 的程度,可能疾速安排,可顺应都会、山区、高原等各种情况,道理上已可支持挪动量子通讯。在本研讨任务中,量子微纳卫星与济南、合肥、南山、武汉、北京、上海、南非斯坦陵布什等空中光学站树立光链路,实事实时星地量子密钥散发试验。星载量子欺骗态光源均匀每秒发送 2.5 亿个旌旗灯号光子,联合高低行光通讯实现密钥的及时提取,一次过轨对接试验可天生 250kbits-1Mbits 的保险密钥,均匀成码率可达 3kbps。以卫星作为可托中继,研讨团队进一步实现了空中相距 12900km 北京站跟南非斯坦陵布什站之间的密钥共享跟数据中继。该研讨任务为将来发射多颗微纳卫星构建“量子星座”奠基了坚固基本,不只为年夜范围适用化量子通讯收集的建立供给了要害技巧支持,更为量子互联网的寰球安排开拓了新的开展门路。
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