中国青年报客户端讯(中青报・中青网记者 邱晨辉)"墨子号"卫星再次迎来打破。中国科学技能大学等国内外单位的研讨团队运用全球首颗量子科学试验卫星"墨子号",在世界上完成根据羁绊的无中继千公里级量子保密通讯。这一重大打破的效果论文,于北京时间6月15日深夜在世界学术期刊《天然》在线宣布。
这也是继完成试验室内500公里点对点光纤量子密钥安全分发、依托可信中继站点建成约2000公里光纤量子保密通讯骨干网"京沪干线"、以量子卫星作为可信中继完成约7600公里洲际量子保密通讯之后,中国科学技能大学潘建伟院士团队再次取得新的科研梅特勒托利多电子天平打破。
(潘建伟院士团队最新科研打破的试验示意图。潘建伟科研团队 供图)
据潘建伟介绍,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使用,需求处理两大应战,分别是实践条件下的安全性问题和远间隔传输问题。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,比方运用"墨子号"量子卫星作为中继,在自由空间信道能够拓宽到7600公里的洲际间隔。
"但是,虽然可信中继将传统通讯方法中整条线路的安全危险约束在有限的中继节点范围内,中继节点的安全仍然需求得到人为保证。"潘建伟说。现在,这次试验则将以往地上无中继量子保密通讯的空间间隔进步一个数量级,并保证即便在卫星被进犯、遭操控的极点情况下仍然能完成安全的量子保密通讯。
他告知记者,研讨团队此次最新打破的科研效果,即根据"墨子号"卫星的前期试验工作和技能堆集,经过对地上望远镜主光学和后光路进行晋级,完成单边双倍、双方四倍接纳功率的提高。"墨子号"卫星过境时,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。试验中,科研人员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,保证所生成密钥不依赖可信中继,并保证实践安全性。
《天然》杂志审稿人称誉该研讨工作是"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",以为"不依赖可信中继的长间隔羁绊量子密钥分发协议的试验完成是一个里程碑",也正如量子暗码提出者之一吉列斯・布拉萨德所言"这将终究完成一切暗码学者千年来的愿望"。
"当然,这次科研打破,现在仅仅科学上的原理演示,离实践使用还有较远间隔。"潘建伟说。在他看来,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,完成接纳体系的小型化、可转移,为将来卫星量子通讯的规模化、商业化使用奠定了坚实的根底。
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