全球首次！量子衛星「濟南一號」實現中非實時量子密鑰分發

（香港文匯網記者丁春麗 濟南報道）濟南量子技術研究院聯合中國科學技術大學、中國科學院上海技術物理研究所、微小衛星創新研究院等單位組成的研究團隊，在國際上首次實現「濟南一號」微納量子衛星與小型化、可移動地面站之間的實時星地量子密鑰分發，在單次衛星通過期間實現多達1百萬比特的安全密鑰共享。相關研究成果於3月20日在線發表在國際學術期刊《自然》雜誌上。

在本研究工作中，「濟南一號」與濟南、合肥、南山、武漢、北京、上海、南非斯泰倫博斯等地面光學站建立光鏈路，實現實時星地量子密鑰分發實驗。星載量子誘騙態光源平均每秒發送2.5億個信號光子，結合上下行光通信實現密鑰的實時提取，一次過軌對接實驗可生成250 kbits-1Mbits的安全密鑰，平均成碼率可達3 kbps。聯合團隊和南非斯坦陵布殊大學科研團隊合作，在北京站和南非斯泰倫博斯站之間12900多公里的距離上建立量子密鑰，完成對圖像數據「一次一密」加密和傳輸。

《自然》雜誌審稿人稱讚該成果是「技術上令人欽佩的成就」，代表了「基於可信節點量子星座提供廣域衛星量子密鑰分發服務的長足進步」，並「展示了衛星量子密鑰分發技術的成熟，代表了實現量子和經典通信衛星星座的里程碑」。

記者了解到，該研究工作為未來發射多顆微納衛星構建「量子星座」奠定了堅實基礎，不僅為大規模實用化量子通信網絡的建設提供了關鍵技術支撐，更為量子互聯網的全球部署開闢了新的發展路徑。利用衛星平台進行自由空間量子密鑰分發，能有效克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問題，實現全球範圍的量子保密通信。

濟南近年來積極布局量子科技這一未來產業，本月初，「祖沖之三號」刷新量子計算優越性世界紀錄，該超導量子計算原型機的部分核心部件也在濟南研製。目前，濟南量子院建成了內地最大規模集成先進制程的超導量子處理器工藝線，正在開展基於超導體系的大規模表面碼糾錯研究。