國際首次!我國科學家實現重大突破→
更新于:2025-03-26 00:47:20

一頭連接亞洲東部的中國,一頭連接非洲大陸最南端的南非,以中國微納量子衛星為橋樑,中非聯合科研團隊近期成功實現12900多公里距離的洲際量子通信,完成對圖像數據“一次一密”加密和傳輸,為實用化衛星量子通信組網鋪平了道路。

研究團隊成功突破了低成本小型化誘騙態量子光源技術、復合鐳射通信的即時密鑰提取技術、基於衛星姿控的高精度跟瞄等關鍵技術,完成星載量子金鑰分發載荷、量子微納衛星平台研製。

量子通信技術,是迄今唯一可實現“信息論可證”的保密通信方式,可大幅提升資訊的安全傳輸水準。

2016年,中國潘建偉科研團隊牽頭研製的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空,我國在衛星量子通信上邁出了人類第一步,在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信。由於“墨子號”量子衛星無法直接覆蓋全球且成本較高,發射多顆低成本量子微納衛星並實現組網運行,已成為構建起高效率、實用化、全球化量子通信網路的迫切需求。

經過十幾年的努力,使用光纖傳輸的城域城際量子通信已發展成熟並初步應用,但要實現跨洲聯洋的全球性遠端量子通信,需要藉助量子衛星平臺。本次洲際量子通信使用的是新型微納量子衛星“濟南一號”。

與“墨子號”相比,“濟南一號”成功“瘦身”,它的量子金鑰分發終端僅僅重約23公斤,是“墨子號”的五分之一。光源頻率提升約6倍,金鑰生成時效性由數天時間完成提高到單軌即時成碼,且採用了單雷射器方案,有效降低了側資訊洩漏風險。

“以前要實現一次星地間的量子通信,大約需要三四天時間,現在已經可以實現即時通信。”中國科學技術大學教授級高級工程師、“濟南一號”項目負責人廖勝凱介紹說。

如今,量子通信已成為最先進入實用化階段的量子資訊技術。該研究成果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路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闢了新的發展路徑。