跨越4600公里 中國構建全球首個星地量子通信網

香港文匯報訊（記者 趙臣 合肥報道）香港文匯報記者從中國科學技術大學獲悉，包括潘建偉在內的中國科研團隊，成功實現了跨越4,600公里的星地一體的大範圍、多用戶量子密鑰分發，標誌着中國已構建出天地一體化廣域量子通信網雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了科學與技術基礎。

基於實踐成果的系統性總結，北京時間昨日凌晨，中國科學技術大學潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國科學院上海技術物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術研究院及中國有線電視網絡有限公司合作，在國際學術期刊《自然》（《Nature》）雜誌上發表了題為「跨越4,600公里的天地一體化量子通信網絡」（An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres）的論文。《自然》雜誌審稿人評價稱，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發網絡，是量子通信「巨大的工程性成就」。

已接入金融電力政務等

據介紹，中國的研究團隊在量子保密通信「京滬幹線」與「墨子號」量子衛星成功對接的基礎上，構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發（QKD，Quantum Key Distribution）鏈路和兩個衛星對地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網絡，實現了地面跨度4,600公里的星地一體的大範圍、多用戶量子密鑰分發，並進行了長達兩年多的穩定性和安全性測試、標準化研究以及政務金融電力等不同領域的應用示範。研究證明了廣域量子保密通信技術在實際應用中的條件已初步成熟。目前該天地一體化量子通信網絡已經接入包括金融、電力、政務等150多家行業用戶。

現在，量子保密通信「京滬幹線」整個網絡覆蓋中國四省三市32個節點，包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域網，通過兩個衛星地面站與「墨子號」相連，總距離4,600公里。「京滬幹線」可以抵禦目前所有已知的量子黑客攻擊方案，同時「京滬幹線」網絡的密鑰分發量可以支持1.2萬以上用戶同時使用。

最近中國研發團隊亦成功研製了重量約百公斤的小型地面站，實現了與「墨子號」的星地量子密鑰分發實驗，和國際多個地面站進行了星地量子密鑰分發實驗，未來有望進一步做到小型地面站可單人搬運。