4600 公里!潘建伟团队重大突破再登 Nature,天地一体化广域量子通信网近了( 二 )


据中国科学技术大学介绍,按通信信道划分,量子密钥分发主要分为两种——地面光纤(信道稳定性更加,不易受环境因素影响,更适合城际短距离场景)和自由空间(主要由卫星中转,适合距离较远、目标移动等光纤资源受限的情形)。
因此:
将地面光纤和自由空间结合,可以实现大规模、全覆盖的全球化量子通信网络。
研究团队的做法是将「墨子号」与「京沪干线」结合,集成了 700 多条地面光纤量子密钥分发链路和 2 个卫星对地自由空间高速 QKD 链路。
无疑,这在世界领域还是首创!
最终,地面跨度为 4600 公里的星地一体的大范围、多用户量子密钥分发得以构建。
4600 公里!潘建伟团队重大突破再登 Nature,天地一体化广域量子通信网近了
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【图源中国科学技术大学】
据了解,团队进行了两年多的稳定性和安全性测试、标准化研究以及政务金融电力等不同领域的应用示范。
在一次典型的卫星传输中,从卫星到地面的量子密钥分发速率平均达到 47.8 千比特每秒——这比以前高出了 40 多倍。
此外论文也表示,这一网络的信道损耗相当于地球同步卫星与地面之间的信道损耗,也就是说,通过地球同步卫星构建更多功能和超长量子链路成为可能。
天地一体化广域量子通信网近了这幅图中的,正是缔造了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”的量子物理学家、中国科学院院士潘建伟。在 2016 年的一次专访中,Nature 将他称为「中国地空量子先驱」(China's quantum space pioneer)。
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2020 年 11 月,在腾讯科学 WE 大会上,潘建伟教授曾做了题为《新量子革命》的演讲。
他表示,信息交互已经并将一直伴随着人类的进化和社会的发展,在这一过程中有两个东西是非常重要的,一是信息交互的效率,二是隐私的保护。而如何高效率地进行信息安全传输,潘建伟教授给出的答案是量子通讯和量子计算。
谈及中国量子通信的未来时,他表示:
经过 10-15 年的努力,我们希望能够完整地发展天地一体广域量子的通讯网络技术体系。
而如今,构建天地一体化量子通信网络的可行性已经成功验证,中国科学团队所盼望实现的天地一体广域量子的通讯网络技术体系自然也不远了。

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