科技日報記者 王延斌 通訊員 田珊
1月7日凌晨，國際頂級期刊《自然》刊登了以「跨越4600公裡的天地一體化量子通信網絡」為題的論文，我國科學家潘建偉團隊與合作夥伴實現了地面跨度4600公裡的天地一體的大範圍、多用戶量子密鑰分發，驗證了構建天地一體化量子通信網絡的可行性。
很多人不知道，這一突破背後，「濟南力量」不得不提——地處濟南市高新區舜華路747號的濟南量子技術研究院（以下簡稱「濟南量子院」）以及「濟南試驗田」的作用凸顯出來。
科技日報記者從濟南量子院採訪獲知，在量子保密通信「京滬幹線」與「墨子號」量子衛星成功對接的基礎上，該院王向斌教授、張強教授、周飛教授與潘建偉團隊等合作，構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發(QKD)鏈路和兩個衛星對地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網絡。經過兩年多穩定性、安全性測試，實現了跨越4600公裡的多用戶量子密鑰分發。
《自然》雜誌審稿人評價稱，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發網絡，是量子通信「巨大的工程性成就」。
據了解，濟南量子院主要開展量子科學基礎研究和應用基礎研究；為量子科研成果轉化提供技術支撐；組織量子科技公共研發平臺建設，建設量子保密通信試驗網；負責山東量子科技人才引進。其中，潘建偉院士為該院學術委員會主任，同時，學術委員會還包含王小雲、王建宇等15名兩院院士。
濟南量子院周飛教授告訴科技日報記者，世界首條量子保密通信幹線—「京滬幹線」，覆蓋我國四省三市32個節點，包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域網，通過兩個衛星地面站與「墨子號」相連，目前已接入金融、電力、政務等行業的150多家用戶。
由該院建成的「濟南量子保密通信試驗網」是京滬幹線中一個重要的接入網絡，業務涵蓋政務、金融、政法、科研、教育等五大領域，可實現基於安全可靠、集成化、工程化的量子密鑰分發系統，為用戶提供基於量子安全的電話、傳真、文件和文本通信業務，是當時已知的世界上規模最大、功能最全的實用化城域量子通信網絡。
2017年，濟南建成首個商用化量子通信網絡「濟南市黨政機關量子通信專網」，並在2019年與中科大合作完成全球首套小型化可移動量子衛星地面站建設，在濟南實現了與「墨子號」量子科學實驗衛星成功對接，邁出了從實驗室走向產業化的第一步，通過「墨子號」構建天地一體化廣域量子通信網絡，加快濟南與世界基於量子保密通信的互聯互通。
2019年底，國際電信聯盟「面向網絡的量子信息技術焦點組」成立大會暨第一次會議在濟南召開，濟南量子院執行院長張強教授擔任焦點組首任主席。國際電信聯盟電信標準化部門（ITU-T）正是基於天地一體化量子通信網絡大量測試結果及標準化研究成果，起草了可信中繼安全要求、QKD網絡功能架構等國際標準。
2020年，該院在量子通信領域屢破世界紀錄。比如，去年2月份，該院與中科大合作創造509公裡光纖量子通信世界最遠傳輸距離新紀錄；9月份，該院合作研製出國際首個集成化的多通道量子頻率轉換晶片；10月份，該院合作研製出國際首個雙波導方案的寬譜顏色無關單光子探測器。
近年來，濟南充分發揮量子標準化的引領帶動作用，匯集了全國量子計算與測量標準化技術委員會、國際電信聯盟量子信息技術焦點組對口單位，逐步成為世界量子信息標準化工作的主要陣地和戰略要地。