中國構建星地量子通信網：技術可應用于哪些行業產業？(2)

　　“墨子號”量子衛星于2016年8月在酒泉衛星發射中心成功發射，圓滿完成了預定的全部科學目標。在該工作中，研究團隊在優化地面站接收光學系統、提高QKD發射系統時鐘頻率并應用更高效QKD協議的基礎上，最終在南山地面站實現了衛星對地面站的高速量子密鑰分發，生成速率比之前的工作高出約40倍。研究團隊還成功地將衛星與地面的安全成碼距離從1200公里拓展到2000公里，相應的地面站俯仰角跨度可達170°（幾乎可覆蓋整個天空）。

　　目前該天地一體化量子通信網絡已經接入包括金融、電力、政務等150多家行業用戶。2019年初，國家電網有限公司基于該網絡，建立了跨越2600公里、從北京總公司至國網新疆電力有限公司的量子密鑰分發信道，實現了電力通信數據加密傳輸，首次從工程上檢驗了星地量子通信開展實際業務的可行性。在天地一體化量子通信網絡大量測試結果及標準化研究的基礎上，全球三大標準化組織之一ISO/IEC正在基于京滬干線的實踐編制國際標準《QKD安全要求、測試與評估方法》，另一國際組織ITU也正基于京滬干線的建設模式起草可信中繼安全要求、QKD網絡功能架構等國際標準。

　　本工作發展的相關技術也為量子通信系統小型化、低成本、國產化奠定了基礎。最近團隊成功研制了重量約百公斤的小型地面站，實現了與墨子號的星地量子密鑰分發實驗，和國際多個地面站的進行了星地量子密鑰分發實驗，未來有望進一步做到可單人搬運；同時，在保證密鑰分發速率的前提下已經成功研制幾十公斤的小型化空間量子密鑰分發載荷，這些成果也為形成衛星量子通信國際技術標準奠定了基礎。