我國實現星地實時量子密鑰分發
中新網濟南3月20日電(李明芮)記者3月20日從濟南量子技術研究院獲悉，該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100萬比特的安全密鑰共享，并在中非之間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。
國際學術期刊《自然》(Nature)3月20日在線發表了相關研究成果。
濟南量子技術研究院科研樓頂的小型化地面站。濟南量子技術研究院供圖 基于量子密鑰分發的量子保密通信是迄今唯一可實現“信息論可證”安全的通信方式，將大幅提升現有信息系統的安全傳輸水平。目前，基于光纖鏈路的城域城際量子通信已發展成熟并初步得以應用，為實現遠距離乃至全球化的量子保密通信，需要克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問題。
濟南量子技術研究院與多家科研機構協同攻關，在星地量子通信方面開展了一系列開創性研究，研究出國際首顆量子微納衛星“濟南一號”，并持續推動量子衛星地面站的小型化研究，相對第一代重約13噸的地面站，完成此次實時星地量子密鑰分發的地面站重量降低了約兩個數量級，達到低于100kg的水平。
在本研究工作中，“濟南一號”量子微納衛星與濟南、合肥、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。研究團隊還以衛星作為可信中繼，進一步實現了地面北京站和南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享和數據中繼。
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辟了新的發展路徑。
近年來，濟南積極布局量子科技這一未來產業，濟南高新技術產業開發區建設5.2萬平方米的“三樓一體”產業載體，專門支持量子產業發展，量子科技的“濟南力量”日益凸顯。
截至目前，濟南集聚量子信息及相關企業30余家，從業人員達到800余人，總市值超過50億元人民幣，在實用化量子通信技術研究和量子通信產業化方面處于世界領先地位。(完)
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