...現實應用取得重要突破 實現世界首次千公裡級量子糾纏密鑰分發

　　央視網消息 ：15日，中國科學院舉行新聞發布會，介紹了世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」研究取得的最新進展。中國科學技術大學潘建偉院士團隊，聯合牛津大學等國內外團隊，在國際上首次實現千公裡級基於糾纏的量子密鑰分發，取得了量子通信現實應用的重要突破。這一成果昨天（15日）在國際學術期刊《自然》在線發表。

　　實驗中，研究團隊利用「墨子號」作為量子糾纏源，通過對地面望遠鏡進行升級，實現了單邊雙倍、雙邊四倍接收效率的提升。「墨子號」衛星過境時，同時與新疆南山站和青海德令哈站兩個地面站建立光鏈路，以每秒2對的速度在地面超過1120公裡的兩個站之間建立量子糾纏，產生量子密鑰，在國際上首次實現了基於糾纏的千公裡級量子保密通信。

　　量子通信提供了一種原理上無條件安全的通信方式，但要走向廣泛應用，還需解決安全性和遠距離傳輸兩大問題。通過國際學術界30多年的努力，目前，現場點對點光纖量子密鑰分發達到了百公裡量級，使用可信中繼可有效拓展量子通信的距離，比如量子京滬幹線通過32個中繼節點，貫通了全長2000公裡的城際光纖量子網絡。然而，中繼節點的安全仍然存在隱患，需要得到人為保障。研究團隊利用「墨子號」衛星作為量子糾纏源，通過自由空間信道在遙遠兩地直接分發糾纏，為實現基於糾纏的量子保密通信提供了可行的道路。

　　研究團隊介紹，基於該研究成果發展起來的高效星地鏈路收集技術，可以將量子衛星載荷重量由現有的幾百公斤降低到幾十公斤，同時將地面接收系統的重量由現有的10餘噸大幅降低到100公斤左右，實現接收系統的小型化、可搬運，為將來衛星量子通信的規模化、商業化應用奠定了堅實的基礎。目前，我國正在規劃建設量子衛星網絡，結合最新發展的量子糾纏源技術，每秒可產生10億對糾纏光子，最終密鑰成碼率有望大幅提高為其實用化提供必要的技術支持。