又一張電信了！
中科大半夜宣布：中國(guó)科研人員成功打造全球首個(gè)天地一體化量子通訊網(wǎng)路。
這一最新進(jìn)展由中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院潘建偉、陳宇翱、彭承志率領(lǐng)的研究小組在《》雜志上發(fā)表了題為「跨越4600公里的天地一體化量子通訊網(wǎng)路」（Anspace-to-over4,600）的論文。
4600公里！全球首個(gè)星地量子通訊網(wǎng)：「墨子號(hào)」?fàn)渴帧妇删€」
與常規(guī)加密不同，量子通訊是不可入侵的，被覺得是工行、電網(wǎng)和其他產(chǎn)業(yè)安全信息傳輸?shù)奈磥?lái)。
量子通訊的核心是量子秘鑰分發(fā)（QKD），它通過(guò)使用粒子（比如光子）的量子狀態(tài)來(lái)產(chǎn)生一串零和一的字符。任何在發(fā)送者和接收者之間進(jìn)行的監(jiān)聽就會(huì)改變?cè)摯蛎罔€，因而人們會(huì)立刻發(fā)覺問(wèn)題。
到目前為止，最常見的量子秘鑰分發(fā)技術(shù)主要有光纖和自由空間兩種實(shí)現(xiàn)方法。
光纖QKD技術(shù)具有很高的穩(wěn)定性，不易受天氣等環(huán)境誘因的影響，可以實(shí)現(xiàn)基本恒定的安全分辨率，在城域城際范圍內(nèi)可以便捷的聯(lián)接到千家萬(wàn)戶量子通訊潘，但信道耗損很大。
倘若實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離、島嶼、移動(dòng)目標(biāo)等光纖資源受限的場(chǎng)景，就須要借助衛(wèi)星和地面站之間的自由空間進(jìn)行千公里級(jí)別的傳輸，通過(guò)將地面光纖和自由空間的結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的量子通訊網(wǎng)路。
潘建偉研究團(tuán)隊(duì)在《》雜志上發(fā)表的論文對(duì)量子通訊網(wǎng)路的最新成果進(jìn)行了一個(gè)系統(tǒng)性總結(jié)。
中科大研究人員在量子保密通訊滬寧干線與「墨子號(hào)」量子衛(wèi)星成功對(duì)接的基礎(chǔ)上，集成了700多條地面光纖量子秘鑰分發(fā)鏈路和兩個(gè)星地自由空間高速Q(mào)KD鏈路的廣域量子通訊網(wǎng)路。
圖源：中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院
最新的量子通訊網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)了地面跨徑4600公里的星地一體的大范圍、多用戶量子秘鑰分發(fā)。
與此同時(shí)，這一網(wǎng)路進(jìn)行了歷時(shí)三年多的穩(wěn)定性和安全性測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)化研究以及政務(wù)金融電力等不同領(lǐng)域的應(yīng)用示范。
在過(guò)去的幾年中，中科大的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)集成網(wǎng)路的不同部份進(jìn)行了廣泛的測(cè)試和改進(jìn)。
此次建立的量子通訊網(wǎng)路是大尺度網(wǎng)路，包含了4個(gè)城市光纖量子網(wǎng)路、1個(gè)遠(yuǎn)距離光纖骨干網(wǎng)路和2個(gè)高速衛(wèi)星-地面鏈接通路。
同時(shí)，星地之間的安全秘鑰速度也提高了40倍，達(dá)到47.8kbps，可以說(shuō)是目前最高效的量子通訊網(wǎng)路。
該研究團(tuán)隊(duì)還使用了名為QKD（TF-QKD）的新技術(shù)，將地面QKD記錄推到了500多公里。
最新的量子通訊網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)了地面跨徑4600公里的星地一體的大范圍、多用戶量子秘鑰分發(fā)。
與此同時(shí)，這一網(wǎng)路進(jìn)行了歷時(shí)三年多的穩(wěn)定性和安全性測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)化研究以及政務(wù)金融電力等不同領(lǐng)域的應(yīng)用示范。
150多家行業(yè)用戶接入，廣域量子通訊網(wǎng)為未來(lái)研究提供「天地實(shí)驗(yàn)室」
星地量子通訊網(wǎng)的最新成果證明了廣域量子保密通訊技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的條件已初步成熟。經(jīng)過(guò)20多年的努力，中國(guó)在量子通訊方面實(shí)現(xiàn)了從跟挪到領(lǐng)跑的重大轉(zhuǎn)變。
2016年，中國(guó)發(fā)射了世界上第一顆量子通訊衛(wèi)星「墨子號(hào)」，并通過(guò)兩顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了量子秘鑰分發(fā)相距地面站2600公里。
2017年9月，上海和北京之間的量子秘鑰分發(fā)干線超過(guò)2000多公里，覆蓋四省三市共32個(gè)節(jié)點(diǎn)，是目前世界上最遠(yuǎn)距離的基于可信中繼方案的量子安全秘鑰分發(fā)干線。
量子保密通訊滬寧干線可以抵擋目前所有已知的量子黑客功擊方案，同時(shí)它的秘鑰分發(fā)量可以支持1.2萬(wàn)以上用戶同時(shí)使用。
目前，中科大建立的全球首個(gè)天地一體化量子通訊網(wǎng)路早已接入包括金融、電力、政務(wù)等150多家行業(yè)用戶量子通訊潘，廣域量子通訊網(wǎng)路的雛型已基本產(chǎn)生。
未來(lái)，廣域量子通訊網(wǎng)路可進(jìn)一步加快量子通訊在多種場(chǎng)景的廣泛應(yīng)用。
地面網(wǎng)路與量子衛(wèi)星結(jié)合，為超大尺度量子干涉的相關(guān)實(shí)驗(yàn)提供了有利基礎(chǔ)，也為相對(duì)論、引力波等科學(xué)研究提供了遼闊的「天地實(shí)驗(yàn)室」。
《》雜志審稿人表示，「這是月球上最大、最先進(jìn)的量子秘鑰分發(fā)網(wǎng)路，是量子通訊巨大的工程性成就」。
「量子之父」潘建偉：讓量子通訊馳騁于天地之間
凡是對(duì)量子熱學(xué)和量子估算有所關(guān)注的人，不可能不曉得潘建偉。
結(jié)業(yè)于中科大近代化學(xué)系，在法國(guó)完成博士學(xué)位的潘建偉，2001年起一手搭建起了中國(guó)的量子實(shí)驗(yàn)室。
那位中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院的院長(zhǎng)，中國(guó)科大學(xué)教授，經(jīng)常被稱為「中國(guó)量子之父」——他當(dāng)之無(wú)愧。
潘建偉的團(tuán)隊(duì)2003年開始研究量子衛(wèi)星。全球首顆量子衛(wèi)星「墨子號(hào)」在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空讓更多的人認(rèn)識(shí)到了量子熱學(xué)的妙用，同時(shí)也認(rèn)識(shí)了那位偉大的量子熱學(xué)家。
不僅衛(wèi)星，量子通訊也實(shí)現(xiàn)了實(shí)際運(yùn)用。全長(zhǎng)2000多公里的量子通訊滬寧干線全線貫通，采用光纖傳輸量子訊號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩地量子保密通訊，同時(shí)它的上海接入點(diǎn)與墨子號(hào)衛(wèi)星聯(lián)接，突破了地面光纖傳輸?shù)木嚯x弱項(xiàng)。
潘建偉團(tuán)隊(duì)一系列的科研成果使我國(guó)量子保密通訊的實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平。這讓更多的人相信，量子通訊實(shí)現(xiàn)全球覆蓋將成為可能。
可以說(shuō)，潘建偉是一位手握量子「秘鑰」的科學(xué)家。
潘建偉和研究團(tuán)隊(duì)取得的重大成果紛紛得到了網(wǎng)友們的贊美和肯定。
「加油，中國(guó)科研力量！」
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