量子|潘建伟团队又立新功,为卫星通信再加一道锁,领先美欧俄日一大步

“墨子号”卫星已发射升空近四年 , 为量子通信试验做出了卓越贡献 , 近日超期服役的“墨子号”再度传来捷报 。 据媒体报道称 , “墨子号”实现了1120公里无中继量子密钥分发 , 确保了即使在卫星被劫持的情况下 , 仍能保持正常通信 , 为卫星通信领域再加一道锁!
据悉 , 这是国际上首次进行一千公里以上无中继试验 , 未来超期服役的“墨子号”还将继续进行更远距离的试验 , 为最终实现量子通信做验证 。 国际科学界认为 , 该项试验是量子网络建设历史上的里程碑事件 。
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此前 , 我国已经在该领域获得了重大突破 。 利用在太空中的墨子号 , 我国实现了有中继的7600公里洲际通信试验 。 连接北京与上海的 , 全长2000公里的世界首条量子通信网络也于2016年底建成 。
但这些都需要在通信两端的线路中建立众多中继点 , 使信息在中继点之间连续传递 , 直到信息到达终点为止 。 在这么多次的传递中 , 通信设备可能无法保证绝对安全 , 导致量子通信的安全性被打破 , 这也是量子通信的不安全所在 。
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建立中继点的方法有地面中继站与发射卫星两种方式 。 地面中继站的安全需要人为保障 , 存在被窃听的风险 。 而太空中的卫星也需要地面指挥控制 , 一旦被劫持 , 所有通信都将暴露 , 量子通信也就无法持续 。 因此 , 无中继量子秘钥派发 , 一直是科学家研究的重点 , 该项研究 , 将会把量子通信的安全性提升到新的高度 。
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潘建伟院士指导的本次试验 , 以每秒2对光子的速度在两地之间建立起量子纠缠 , 实现在较低码速率的情况下产生密钥 , 但是还不足以实现两地之间长远的大规模通信 。
未来还需要解决每秒数十亿对纠缠光子的技术难题 , 开发新一代信息接收与回传设备 , 才能将量子通信实用化 , 但至少该实验证明了长距离无中继量子通信的可能性 。
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量子|潘建伟团队又立新功,为卫星通信再加一道锁,领先美欧俄日一大步】如今 , 美国与欧盟也在努力发展量子通信 。 美国正在建设全长600公里的量子通信网络 , 并于去年实现昼间自由空间量子通信试验 , 并计划在未来二十年内完成量子网络的建设 。 在白宫的支持下 , 美国国内的各大高科技公司相继投资该领域 , 为量子通信的商业化做准备 。
 
欧盟计划在未来三年建设欧洲范围内的量子通信网络 , 并投资10亿欧元进行基础设施的建设与开发;除此之外 , 俄罗斯与日本也在紧锣密鼓的进行本国的量子通信试验 。 在各国的相互竞争下 , 量子通信将引领新一轮通信技术革命 , 而我国已经远远走在了各国的前面!

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