中國構(gòu)建星地量子通信網(wǎng)：技術(shù)可應(yīng)用于哪些行業(yè)產(chǎn)業(yè)？

　　據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站消息，北京時間1月7日凌晨，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術(shù)研究院及中國有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司合作，在國際學(xué)術(shù)期刊Nature雜志上發(fā)表了題為“跨越4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)”（An integrated space-to-ground quantum communication network over 4，600 kilometres）的論文。

　　研究團隊在量子保密通信京滬干線與“墨子號”量子衛(wèi)星成功對接的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發(fā)（QKD）鏈路和兩個星地自由空間高速Q(mào)KD鏈路的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了地面跨度4600公里的星地一體的大范圍、多用戶量子密鑰分發(fā)，并進行了長達兩年多的穩(wěn)定性和安全性測試、標準化研究以及政務(wù)金融電力等不同領(lǐng)域的應(yīng)用示范。論文是對上述成果的一個系統(tǒng)性總結(jié)，證明了廣域量子保密通信技術(shù)在實際應(yīng)用中的條件已初步成熟。我國科研人員通過構(gòu)建天地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的雛形，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

　　按通信信道的不同，量子密鑰分發(fā)主要有光纖和自由空間兩種實現(xiàn)方式。光纖QKD技術(shù)的信道穩(wěn)定性較好，不易受到溫度、濕度、天氣等環(huán)境因素影響，可以實現(xiàn)基本恒定的安全碼率，在城域城際范圍內(nèi)可以方便的連接到千家萬戶，而在超遠距離、移動目標、島嶼和駐外機構(gòu)等光纖資源受限的場景，可以通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的自由空間信道連接。將地面光纖和自由空間結(jié)合，可以實現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)。

　　量子保密通信京滬干線總長超過2000公里，覆蓋四省三市共32個節(jié)點，是目前世界上最遠距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發(fā)干線，于2017年9月底正式開通。建設(shè)過程中，研究團隊攻關(guān)了高速量子密鑰分發(fā)、高速高效率單光子探測、可信中繼傳輸和大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)管控監(jiān)控等系列工程化實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。建成后，開展了長達兩年多的相關(guān)技術(shù)驗證和應(yīng)用示范以及大量的穩(wěn)定性測試、安全性測試及相關(guān)標準化研究，通過了光子數(shù)分離攻擊、致盲攻擊、時移攻擊、波長依賴攻擊和一些潛在的特洛伊木馬攻擊等安全性測試，結(jié)果表明“京滬干線”可以抵御目前所有已知的量子黑客攻擊方案，同時京滬干線網(wǎng)絡(luò)的密鑰分發(fā)量可以支持1.2萬以上用戶同時使用。