潘建伟团队登上《自然》：4600公里量子通信网是如何实现( 二 )
北京用户想要传输信息，计算机向密钥管理系统发送请求密钥的命令，并向路由器寻找经典信息传输的经典路径。密钥管理系统检查密钥是否足够。如果是，那就是将密钥发送到计算机；否则，它将向量子系统服务器发送生成更多密钥的命令。量子系统服务器将命令发送至量子控制系统，找到最佳的密钥生成路径，发送生成密钥的命令。密钥在量子物理层中生成，储存在量子管理系统。使用密钥对消息进行编码或解码之后，信息可以安全地传输给上海的用户。
展望全球量子网络
文章总结道，这项工作表明量子技术成熟到了足以实用的地步。通过地面光纤及卫星将更多国家量子网络连接起来，全球量子网络可以实现。
随着量子信号操控技术的发展，那些尚在实验室阶段的新型QKD方案也将步入实用，例如测量器件无关QKD、双场QKD等。
将测量器件无关QKD和校准良好的设备结合起来，量子密钥分发系统可以在现实条件下提供足够的安全性
潘建伟团队表示，“京沪干线”可以直接升级以适应这些新方案。
展望未来，文章认为，随着量子通信网络扩展形成更复杂的拓扑结构和完整的环路，我们可以探索安全时频传输、对量子引力的基本测试、大规模干涉测量应用。分布式量子计算、量子中继器在不远的将来也可能实现。
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