墨子号实现天下首次千公里级量子纠缠密钥分发

2020-06-16 网络
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[科技新闻]墨子号实现天下首次千公里级量子纠缠密钥分发

据央视音讯客户端音讯,经由多年研讨攻关,中国科学院院士潘建伟研讨团队团结牛津大学等国内外团队,经由过程“墨子号”量子科学试验卫星,在国际上初次完成千公里级基于胶葛的量子密钥分发。该试验效果不仅将以往地面无中继量子保密通讯的空间间隔进步了一个数量级,而且经由过程物理道理确保了纵然在卫星被他方掌握的极度情况下依旧能完成平安的量子通讯,取得了量子通讯实际运用的重要打破。这一效果15日在国际学术期刊《天然》在线宣布。

试验中,研讨团队应用“墨子号”作为量子胶葛源,经由过程对地面千里镜举行升级,完成了单边双倍、双边四倍吸收效力的提拔。“墨子号”卫星过境时,同时与新疆南山站和青海德令哈站两个地面站竖立光链路,以每秒2对的速率在地面凌驾1120公里的两个站之间竖立量子胶葛,发生量子密钥,在国际上初次完成了基于胶葛的千公里级量子保密通讯。

中国科学院院士、中国科学手艺大学传授潘建伟引见,基于胶葛的量子保密通讯,应用空间信道的衰减比较少,把点对点现场密钥分发的间隔由百公里量级提拔到了一千公里。未来一轨就能够发生约4万个密钥,这关于一些绝密的或者说高密级的信息传输已够了。

“墨子号”量子卫星引见

量子通讯供应了一种道理上无条件平安的通讯体式格局,但要走向广泛运用,还需处理平安性和远间隔传输两大问题。经由过程国际学术界30多年的勤奋,现在现场点对点光纤量子密钥分发达到了百公里量级。运用可托中继可有用拓展量子通讯的间隔,比方量子京沪支线经由过程32个中继节点,贯通了全长2000公里的城际光纤量子网络。但是,中继节点的平安依然存在平安隐患,须要获得工资保证。研讨团队应用卫星作为量子胶葛源,经由过程自由空间信道在悠远两地直接分发胶葛,为完成基于胶葛的量子保密通讯供应了可行的途径。

潘建伟引见,这一效果重要依赖于胶葛的观点,一对光子胶葛后往两个处所分发的时刻,假如个中只需有任何一个光子被看到过的话,这个胶葛就没有了,那末就能够晓得这个暗码是不平安的了,所以哪怕卫星是由你所不信任的人造的,那末末了密钥分发以后,假如它能够满足肯定的胶葛关联,它也是平安的。

,科技前沿,

据了解,基于该研讨效果生长起来的高效星地链路网络手艺,能够将量子卫星载荷分量由现有的几百千克降低到几十千克,同时将地面吸收体系的分量由现有的10余吨大幅降低到100千克摆布,完成吸收体系的小型化、可搬运,为未来卫星量子通讯的规模化、商业化运用奠基了坚固的基本。现在,我国正在计划建立量子卫星网络,连系最新生长的量子胶葛源手艺,每秒可发生10亿对胶葛光子,终究密钥成码率有望大幅进步,为其实用化供应必要的手艺支持。

《天然》期刊高等编辑费德里科·利瓦伊评价,“这是一项非常重要的打破,研讨人员将光子制备、分发和丈量的效力提拔到了足够高的程度,从而确保能够生成平安密钥。这项试验初次演示了基于胶葛的远间隔量子密钥分发,是迈向量子平安通讯途径上的一个重要里程碑。”


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