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星地糾纏分發(fā)示意圖（來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊與中科院上海技術(shù)物理研究所等單位合作，構(gòu)建了世界上首個天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行了長達(dá)兩年多的穩(wěn)定性和安全性測試、標(biāo)準(zhǔn)化研究以及政務(wù)金融電力等不同領(lǐng)域的應(yīng)用示范。北京時間1月7日凌晨，國際期刊《自然》以“跨越4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)”為題發(fā)表了成果論文。
量子密鑰分發(fā)主要有光纖和自由空間兩種實(shí)現(xiàn)方式。科研人員在量子保密通信“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）鏈路和兩個衛(wèi)星對地自由空間高速Q(mào)KD鏈路的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了星地一體的大范圍、多用戶量子密鑰分發(fā)。整個網(wǎng)絡(luò)覆蓋我國四省三市32個節(jié)點(diǎn)，包括北京、濟(jì)南、合肥和上海4個量子城域網(wǎng)，通過兩個衛(wèi)星地面站與“墨子號”相連，總距離4600公里，目前已接入金融、電力、政務(wù)等行業(yè)的150多家用戶。
量子保密通信“京滬干線”是目前世界上最遠(yuǎn)距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發(fā)干線。通過開展長達(dá)兩年多的相關(guān)技術(shù)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)化研究，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，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。
這項研究成果表明，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(shí)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)。
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