千公里级、无中继 远距离量子保密通信取得新突破

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新华社北京6月16日电(记者董瑞峰，徐海涛)记者从中国科学院获悉，一个联合科研小组最近利用墨子量子科学实验卫星，在世界上首次实现了基于纠缠的千公里量子密钥分发，相关研究论文于北京时间15日由国际知名学术期刊《自然》在网上发表。

中国科学院院士、中国科技大学教授潘建伟介绍说，这一实验结果将无中继量子保密通信的空距离提高了一个数量级，保证了即使在卫星被其他方通过物理原理控制的极端情况下，安全的量子保密通信仍然能够实现，从而在量子保密通信的实际应用上取得了重大突破。

实验由潘建伟和他的同事彭承志、尹娟组成的研究团队，联合牛津大学的阿图尔·埃克特、中国科学院上海技术物理研究所的王建宇团队、微卫星创新研究所、光电技术研究所等相关团队完成。

理论上，量子加密通信不能被秘密窃听。这依赖于一种称为量子密钥分发的技术，即生成并安全共享用于加密和解密信息的密钥。然而，从实验室到广泛应用，必须解决远距离传输带来的损失，以及现实条件下不完善设备的安全问题。

通过增加中继节点可以有效地延长量子安全通信的距离，但中继节点的安全性需要人为保证。例如，在以往的星地量子密钥分发过程中，“墨子”参与了密钥生成，掌握了密钥信息。如果卫星被另一方控制，就有信息泄露的风险。

这一次，墨子实现了向新疆乌鲁木齐的南山站和距离地面1120公里的青海德令哈站发送一对纠缠光子。利用量子纠缠态，两个站可以直接产生密钥，而不需要卫星传输。“墨子号”本身不参与密钥生成，也不掌握密钥信息。

《自然》杂志的匿名评论员评论了这些研究论文，他说实验结果是建立全球量子密钥分发网络甚至量子互联网的重要一步。

“墨子”量子科学实验卫星是中国科学院科学战略试点项目之一。迄今为止，墨子研究团队已在《自然》和《科学》杂志上发表了五篇研究论文，在量子保密通信技术发展和空中尺度量子物理基础问题研究领域处于国际前沿。

来源：搜狐微门户