中国建立了世界上第一个综合量子通信网络

第一集成量子通信网络

中国科学家已经建立了世界上第一个集成量子通信网络,将700多纤维在地面上与两个接地卫星链接相结合,以实现全国用户的总距离为4,600公里的量子密钥分布。信誉:中国科学技术大学

中国科学家已经建立了世界上第一个集成量子通信网络,将700多纤维在地面上与两个接地卫星链接相结合,以实现全国用户的总距离为4,600公里的量子密钥分布。由建威潘,宇豪,陈鹏,中国科技大学的合肥彭鹏举报了性质他们对未来通信的全球,实际应用的最新进展。

与传统的加密不同,量子通信被认为是不打击的,因此是对银行,电网和其他扇区的安全信息传输的未来。量子通信的核心是量子密钥分布(QKD),其使用粒子的量子态 - 例如,光子 - 形成一串零,而发件人和接收器之间的任何窃听将改变该字符串或键并立即注意到。到目前为止,最常见的QKD技术使用光纤用于数百公里的传输,具有高稳定性但相当大的信道损失。另一个主要的QKD技术使用卫星和地站之间的自由空间,为千公里的变速箱。2016年,中国推出了世界上第一批量子通信卫星(Quess,或Mozi / Micius),并达到了QKD,两个地面站相隔2,600公里。2017年,在北京和上海之间完成了超过2,000公里长的光纤网络,为QKD完成。

使用可信赖的继电器,基于地面的光纤网络和卫星到地面链接集成为在中国,包括州和当地银行,市政电网和电子政务网站的150多个工业用户。“我们的工作表明,对于大规模实际应用,量子通信技术足够成熟,”USTC教授Jianwei Pan说。同样,如果组合来自不同国家的国家量子网络,以及大学,机构和公司聚集在一起标准化相关协议,硬件等,则可以建立全局量子通信网络。

在过去的几年里,团队广泛测试并改善了集成网络不同部分的性能。例如,随着时钟速率增加和更高效的QKD协议,卫星到地QKD现在的平均关键生成速率为每秒47.8千位,这比上一次速率高40倍。研究人员还将基于地面QKD的记录推向超过500公里的新技术,称为双场QKD(TF-QKD)。

接下来,该团队将进一步扩展中国的网络,并与奥地利,意大利,俄罗斯和加拿大的国际合作伙伴。他们还旨在开发小规模,成本效益的QKD卫星和地面接收器,以及中高地轨道卫星,以实现历史,千公里级QKD。

参考:2021年1月6日,性质
DOI:10.1038 / S41586-020-03093-8

他们的工作得到了中国国家发展和改革委员会的支持,山东,安徽和上海市,中国科学院,中国科学院,中国科学院,中国科学院,国家和国家的省级中国科学基金。

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