“墨子号”首次实现无中继千公里级量子保密通信

“墨子号”首次实现无中继千公里级量子保密通信
本网记者今天从中国科学技能大学得悉,该校潘建伟教授及其搭档彭承志、印娟等组成的研讨团队,联合牛津大学Artur Ekert、中科院上海技能物理研讨所王建宇等团队,运用墨子号量子科学试验卫星在世界上初次完成千公里级根据羁绊的量子密钥分发。该试验效果不只将以往地上无中继量子保密通讯的空间间隔提高了一个数量级,而且经过物理原理保证了即便在卫星被他方操控的极点情况下仍然能完成安全的量子通讯,取得了量子通讯实际运用的重要打破。据介绍,量子通讯供给了一种原理上无条件安全的通讯方法,但要从试验室走向广泛运用,需求处理实际条件下的安全性和远间隔传输两大应战。在现有技能水平下,运用可信中继能够有用拓宽量子通讯的间隔。但是,中继节点的安全仍需得到人为保证,假如卫星被他方操控,就存在信息走漏危险。自墨子号在2017年初次完成根据中继的千公里级量子羁绊分发后,完成无中继远间隔量子密钥分发就成为世界学术界热切期盼的方针。潘建伟及其搭档彭承志、印娟等组成的团队联合中外相关团队,完成了地上望远镜相关接纳功率的提高。墨子号过境时,一起与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地上站树立光链路,以每秒2对的速度在地上超越1120公里的两个站之间树立量子羁绊,从而在有限码长下以每秒0.12比特的终究码速率发生密钥。在试验中,经过对地上接纳光路和单光子探测器等方面进行精心设计和防护,保证了公正采样和对一切已知侧信道的免疫,所生成的密钥不依赖可信中继,并保证了实际安全性。6月15日,潘建伟等研讨团队在世界闻名学术期刊《天然》杂志上在线宣布了题为根据羁绊的千公里级安全量子加密(Entanglement-based secure quantum cryptography over 1,120 kilometres)的研讨论文 [Nature]。《天然》杂志为此专门发布了题为根据卫星的远间隔安全通讯(Quantum physics: Long-range satellite-based secure communications)的新闻稿(Press release)加以推介。《天然》杂志审稿人称誉该作业展现了一项开创性试验的成果 ,这是朝向构建全球化量子密钥分发网络乃至量子互联网的重要一步,不依赖可信中继的长间隔羁绊量子密钥分发协议试验的完成是一个里程碑。此外,根据该研讨效果发展起来的高效星地链路搜集技能,能够将量子卫星载荷分量由现有的几百公斤降低到几十公斤以下,一起将地上接纳体系的分量由现有的10余吨大幅降低到100公斤左右,完成小型化、可转移,为将来卫星量子通讯的规模化、商业化运用奠定了坚实基础。

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