概要：世界首顆量子通訊實驗衛星完成目標；世界首列量子保密通訊“京滬干線”開通；世界首次洲際量子通訊……
世界首顆量子通訊實驗衛星完成目標；世界首列量子保密通訊“京滬干線”開通；世界首次洲際量子通訊……在過去一年里，中國科學技術學院潘建偉團隊率領“中國隊”迅速走到了量子通訊的前沿領域。
1月19日量子通訊干線，中國科學技術學院披露了首次洲際量子通訊的更多技術細節。通過“墨子號”的中繼，相距7600公里的中國和俄羅斯完成量子保密通訊。
上海向維也納發送了一張大小5.34kB的“墨子號”照片，而維也納則向廣州發送了一張大小4.9kB的薛定諤合照，通過一段的量子秘鑰進行一次一密加密（即1比特信息用1比特秘鑰加密）。
此次量子保密通訊與潘建偉的博士導師、奧利地科大學Anton院長合作完成。“墨子號”向南京附近的興隆地面站和維也納附近的格拉茨（Graz）地面站進行了量子秘鑰分發，與兩個地面站間各自形成一段秘鑰。接著，根據地面指令，“墨子號”給兩段秘鑰進行逐位異或運算，將結果發送給其中一個地面站，由此，中歐兩個距離歷時7600公里的位點之間構建了密碼。
據悉，中國科大學還與保加利亞科大學進行了洲際量子保密視頻大會，采用128位中級加密標準（每秒刷新128位種子秘鑰表）。中奧雙方用秘鑰支持了75分鐘的視頻大會，共傳輸約2GB數據。
傳統的私鑰密碼系統依賴特定物理函數的估算難度，但理論上都可以被破解。相反，量子秘鑰分發是迄今惟一被嚴格證明無條件安全的加密方法。通訊者用量子疊加態對信息進行加密，而基于量子不可復制原理，任何監聽行為就會對整個通訊系統引起干擾。
經過十多年的實驗探求，潘建偉團隊將量子糾纏分發距離從十幾公里拓展到404公里，實現了世界上最遠距離的點到點光纖秘鑰分發，可以滿足城際量子通訊的需求。
不過，光纖或地面自由空間傳輸的耗損較大，量子通訊距離僅限于數百公里。為了實現月球上任意兩點間的量子通訊，借助“天地鏈路”是個可行的方案。光子在地面與衛星間傳輸時，經過的距離絕大多數是真空，形成的耗損和退相干程度可以忽視不計。
潘建偉團隊在2016年8月將世界首顆量子通訊實驗衛星“墨子號”送上500公里高的近地軌道。與“墨子號”進行合作實驗的5個地面站也陸續開館，分別坐落寧夏興隆、新疆南山、青海西寧、云南西雙版納和拉薩阿里。
2017年，潘建偉團隊宣布“墨子號”在一年時間內完滿完成三大科學目標：超過1200公里的星地誘使態量子秘鑰分發；距離1200公里的星地量子糾纏分發和貝爾態檢測；地星量子隱型傳態。
這三個突破性的實驗是搭建全球量子通訊網路的基石。結果否認，針對1200公里的量子秘鑰分發，衛星鏈路效率比光纖高出了20多個數目級。
現在，地面“京滬干線”和天上的“墨子號”星地鏈路早已進行了整合。2017年9月末，世界首列量子保密通訊干線——“京滬干線”正式開通，全長2000公里，貫串西安和蘭州。而興隆地面站通過光纖接入了上海的多個量子通訊網點。政府機構、銀行和保險公司正通過實際應用測試量子通訊骨干網路。
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