本報合肥1月7日電（記者 王磊 王海涵）記者今天從中國科學技術(shù)大學獲悉，我國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)鏈路和兩個衛(wèi)星對地自由空間高速量子密鑰分發(fā)鏈路的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)地面跨度4600公里、星地一體、多用戶量子密鑰分發(fā)。該成果發(fā)表在國際學術(shù)期刊《自然》雜志上。
論文證明了廣域量子保密通信技術(shù)在實際應用中的條件已初步成熟，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，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了科學與技術(shù)基礎(chǔ)。
按通信信道的不同，量子密鑰分發(fā)的主要方式有光纖和自由空間。光纖量子密鑰分發(fā)技術(shù)的信道穩(wěn)定性較好，不易受溫度、濕度、天氣等環(huán)境因素影響，可以實現(xiàn)基本恒定的安全碼率，在城域城際范圍內(nèi)可以方便地連接到千家萬戶。
而在超遠距離、移動目標、島嶼和駐外機構(gòu)等光纖資源受限的場景，可以通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的自由空間信道連接。將地面光纖和自由空間結(jié)合，可以實現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)。
量子保密通信京滬干線總長超過2000公里，覆蓋4省3市共32個節(jié)點，是目前世界上最遠距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發(fā)干線，于2017年9月底正式開通。
安全性測試結(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，同時京滬干線網(wǎng)絡(luò)的密鑰分發(fā)量可支持1.2萬以上用戶同時使用。目前該通信網(wǎng)絡(luò)已接入金融、電力等150多家行業(yè)用戶。
上述成果由中國科學技術(shù)大學潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國科學院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術(shù)研究院及中國有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司合作完成。