央視網(wǎng)消息 :15日,,中國(guó)科學(xué)院舉行新聞發(fā)布會(huì),,介紹了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”研究取得的最新進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì),,聯(lián)合牛津大學(xué)等國(guó)內(nèi)外團(tuán)隊(duì),,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)基于糾纏的量子密鑰分發(fā),,取得了量子通信現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的重要突破。這一成果昨天(15日)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表,。
實(shí)驗(yàn)中,,研究團(tuán)隊(duì)利用“墨子號(hào)”作為量子糾纏源,通過(guò)對(duì)地面望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行升級(jí),,實(shí)現(xiàn)了單邊雙倍,、雙邊四倍接收效率的提升?!澳犹?hào)”衛(wèi)星過(guò)境時(shí),,同時(shí)與新疆南山站和青海德令哈站兩個(gè)地面站建立光鏈路,以每秒2對(duì)的速度在地面超過(guò)1120公里的兩個(gè)站之間建立量子糾纏,,產(chǎn)生量子密鑰,,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了基于糾纏的千公里級(jí)量子保密通信。
量子通信提供了一種原理上無(wú)條件安全的通信方式,,但要走向廣泛應(yīng)用,,還需解決安全性和遠(yuǎn)距離傳輸兩大問(wèn)題。通過(guò)國(guó)際學(xué)術(shù)界30多年的努力,,目前,,現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖量子密鑰分發(fā)達(dá)到了百公里量級(jí),使用可信中繼可有效拓展量子通信的距離,,比如量子京滬干線通過(guò)32個(gè)中繼節(jié)點(diǎn),,貫通了全長(zhǎng)2000公里的城際光纖量子網(wǎng)絡(luò)。然而,,中繼節(jié)點(diǎn)的安全仍然存在隱患,,需要得到人為保障。研究團(tuán)隊(duì)利用“墨子號(hào)”衛(wèi)星作為量子糾纏源,,通過(guò)自由空間信道在遙遠(yuǎn)兩地直接分發(fā)糾纏,,為實(shí)現(xiàn)基于糾纏的量子保密通信提供了可行的道路。
研究團(tuán)隊(duì)介紹,,基于該研究成果發(fā)展起來(lái)的高效星地鏈路收集技術(shù),,可以將量子衛(wèi)星載荷重量由現(xiàn)有的幾百公斤降低到幾十公斤,同時(shí)將地面接收系統(tǒng)的重量由現(xiàn)有的10余噸大幅降低到100公斤左右,,實(shí)現(xiàn)接收系統(tǒng)的小型化,、可搬運(yùn),為將來(lái)衛(wèi)星量子通信的規(guī)?;?、商業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前,,我國(guó)正在規(guī)劃建設(shè)量子衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),,結(jié)合最新發(fā)展的量子糾纏源技術(shù),,每秒可產(chǎn)生10億對(duì)糾纏光子,最終密鑰成碼率有望大幅提高為其實(shí)用化提供必要的技術(shù)支持,。