「墨子號」量子衛星登上美國《科學》雜誌封面。(新華社)
「墨子號」量子衛星登上美國《科學》雜誌封面。(新華社)
中科院量子模擬實驗室,工作人員調試超冷原子光晶格平台的雷射伺服系統。(新華社)
中科院量子模擬實驗室,工作人員調試超冷原子光晶格平台的雷射伺服系統。(新華社)
陸量子衛星通信暨京滬幹線示意圖
陸量子衛星通信暨京滬幹線示意圖

世界上首條量子保密通信骨幹網──「京滬幹線」,已完成量子保密通信及應用示範專案技術驗收,達到開通條件。這將是史上跨度最大、最安全的通信網路。

「京滬幹線」專案2013年7月由大陸國家發改委批覆,以中國科學技術大學為專案建設主體,由安徽省、山東省投資建設並得到上海市、北京市的大力支持,經過42個月的艱苦努力,突破了高速量子密鑰分發、高速高效率單光子探測、可信中繼傳輸和大規模量子網路管控等關鍵技術,於去年底完成全線貫通,搭建了連接北京、濟南、合肥、上海的全長2000餘公里的量子保密通信骨幹線路。

實現衛星和地面通信

在最近半年多,相關人員進行各分系統的應用測試和720小時長時間穩定性測試,結果證明系統的各項技術性能指標都已達到設計要求,全線路密鑰率大於20kbps,可滿足萬名用戶的密鑰分發業務需求。

2016年8月16日全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」,在酒泉衛星發射中心成功發射後,如今大陸將在世界上首次實現衛星和地面間的量子通信。

量子技術領先世界

京滬幹線北京接入點將與「墨子號」量子科學實驗衛星興隆地面站連接,全線密鑰率大於5kbps,已形成星地一體的廣域量子通信網路雛形,大大擴展了京滬幹線應用能力。

歐美國家近年來也積極規畫量子通信網,在大陸「京滬幹線」通過總技術驗收後,意味著世界首條量子保密通信骨幹線路已具備開通條件,大陸在量子技術的實用化和產業化也繼續領先全球。

預計在不久的將來,量子通信技術將應用於金融、政務、軍事等領域資訊的安全傳輸。專家指出,隨著量子通信在都會區網路、城際網路、廣域網路全面展開,量子通信的應用領域將推廣到個人生活,到2030年,量子通信市場有望達到千億元人民幣產值。

小 靈 通量子密鑰分發

Quantum Key Distribution,簡稱QKD,最重要也最獨特的性質是:如果有第三方試圖竊聽密碼,就必須用某種方式測量它,而這些測量會帶來可察覺的異常,通訊的雙方便能察覺。主因是任何對量子系統的測量都會對系統產生干擾。透過量子疊加態或量子纏結態來傳輸資訊,通訊系統便可以檢測是否存在竊聽。(李鋅銅)

#應用 #量子 #通信