我国“墨子号”卫星实现量子安全时间传递奠定未来导航基础

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新华社合肥5月13日电(记者)近日，中国科学院院士、中国科技大学教授潘建伟与同事、许利用墨子量子科学实验卫星，在世界范围内首次实现了量子安全时间传递的原理性实验验证，精度达到了30皮秒(1皮秒等于1万亿分之一秒)的世界先进水平，为未来构建安全的卫星导航系统奠定了基础。最近，国际著名的学术期刊《自然与物理学》发表了这一成果。

高精度时间传递是人们日常生活中导航定位应用的核心技术。近年来，时间传输的安全性越来越受到重视。计算机网络、金融交易市场、电力和能源网络以及其他系统都需要统一的时间基准。如果这些系统遭受数据篡改和信号欺骗等恶意攻击，所造成的时间误差将导致网络崩溃和导航不准确等重大事故。

潘建伟的团队相信量子通信技术可以带来新的解决方案。基于量子“不可克隆”原理，基于单光子量子态的时间转移技术可以从根本上保证信号传输过程的安全性。最近，他们在世界上首次提出了“基于双向自由空量子密钥分发技术的量子安全时间同步方案”,该方案将单光子量子态同时作为时间传输和密钥分发的信号载体，进行时间同步和密钥生成。用在此过程中生成的密钥对经典时间数据进行加密，从而实现时间数据的安全传输。

潘剑伟团队利用墨子量子科学实验卫星，突破了星地单光子时间传递和高速星地双向异步激光时间转发器等技术难点，实现了星地量子安全时间同步的技术验证，获得了30皮秒精度的星地时间传递，达到了世界先进的星地激光时间传递水平。

这项研究得到了自然物理评论者的高度赞扬，他们认为量子实验领域再次超越了空现有的技术水平，其研究成果对于量子技术的实际应用非常重要，将极大地促进量子精密测量相关领域的研究和应用。

来源：搜狐微门户