中国科研人员成功验证构建天地一体化量子通信网络的可行性

中新社合肥1月7日电 (记者 吴兰)中国科学技术大学7日消息，经过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，该校潘建伟及其同事与合作者成功验证构建天地一体化量子通信网络的可行性。

7日，国际学术期刊《自然》(Nature)杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文。

这一论文成果由潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志等与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、济南量子技术研究院及中国有线电视网络有限公司合作完成。

据介绍，中国科研人员成功构建了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。

研究团队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)链路和两个星地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络，实现了地面跨度4600公里的星地一体的大范围、多用户量子密钥分发。

按通信信道的不同，量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式，将两者结合可以实现大规模、全覆盖的全球化量子通信网络。

目前该天地一体化量子通信网络已经接入包括金融、电力、政务等150多家行业用户。2019年初，国家电网有限公司基于该网络建立了跨越2600公里的量子密钥分发信道，首次从工程上检验了星地量子通信开展实际业务的可行性。

本工作发展的相关技术也为量子通信系统小型化、低成本、国产化奠定了基础。

最近团队成功研制了重量约百公斤的小型地面站，与国际多个地面站进行了星地量子密钥分发实验，未来有望进一步做到可单人搬运；同时，在保证密钥分发速率的前提下已经成功研制几十公斤的小型化空间量子密钥分发载荷，这些成果也为形成卫星量子通信国际技术标准奠定了基础。

在中国“墨子号”和“京沪干线”等一系列量子通信重要成果的引领下，欧美等国也陆续加快推进量子通信基础设施建设。

目前，广域量子通信网络的雏形已基本形成，未来在此基础上，可进一步推动量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域的广泛应用。通过地面网络与量子卫星结合，为超大尺度量子干涉的相关实验提供了有利基础，为量子引力的基础检验和用于计量应用的大规模干涉测量提供了可能。(完) 【编辑:王诗尧】