我国成功构建世界首个天地一体化量子通信网络

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  记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟团队与中科院上海技术物理研究所等单位合作,构建了世界上首个天地一体化量子通信网络,并进行了长达两年多的稳定性和安全性测试、标准化研究以及政务金融电力等不同领域的应用示范。北京时间1月7日凌晨,国际期刊《自然》以“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”为题发表了成果论文。

  量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式。科研人员在量子保密通信“京沪干线”与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上,构建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个卫星对地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络,实现了星地一体的大范围、多用户量子密钥分发。整个网络覆盖我国四省三市32个节点,包括北京、济南、合肥和上海4个量子城域网,通过两个卫星地面站与“墨子号”相连,总距离4600公里,目前已接入金融、电力、政务等行业的150多家用户。

  量子保密通信“京沪干线”是目前世界上最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线。通过开展长达两年多的相关技术验证和应用示范以及大量的稳定性测试、安全性测试及相关标准化研究,结果表明“京沪干线”可以抵御目前所有已知的量子黑客攻击方案,网络的密钥分发量可以支持1.2万以上用户同时使用。

  这项研究成果表明,我国科研人员通过构建天地一体化广域量子保密通信网络的雏形,为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。

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