中国实现上万公里「星地量子通信」 跨半球连亚非

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星地量子密钥分发实验示意图。（取自新华网）

中国首度实现跨越上万公里的星地量子通信。新华社20日指，位于安徽合肥的中国科学技术大学学者潘建伟、彭承志、廖胜凯等与国内外多个科研团队合作，在国际上首次实现微型量子卫星与小型化、可移动地面站之间的即时星地量子密钥分发，在单次卫星通过期间，实现了多达100万比特的安全密钥共享，并在中国和南非之间相隔12900多公里的距离上创建了量子密钥。

报导指，此次完成对图像数据「一次一密」加密和传输，为实用化卫星量子通信组网铺平了道路。

报导称，基于量子密钥分发的量子保密通信，是迄今唯一可实现「信息论可证」安全性的通信方式，将大幅提升现有资讯系统的资安传输水准。利用卫星平台进行自由空间量子密钥分发，能够突破光纤等传输限制，实现全球范围的量子保密通信。

先前中国的科研人员利用「墨子号」量子科学实验卫星，首次实现了星地量子密钥分发，然而成本高、覆盖面有限；科研人员尝试发射造价更低、身材更「苗条」的微型卫星，多颗组网，构建高效率、实用化、全球化量子通信网络。

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2022年7月，中国发射国际首颗微型量子卫星，成本只有墨子号的1/20，卫星自重、载荷重量也降低约1个数量级（10倍），但光源频率提升约6倍。研究团队同时升级了小巧轻便的地面站系统。

此次，微型量子卫星与济南、合肥、武汉、北京、上海以及南非的斯泰伦博斯等地面光学站创建光链路，实现即时星地量子密钥分发实验。以卫星作为可信中继，研究团队进一步实现了地面相距12900多公里的北京站和南非斯泰伦博斯站之间的密钥共享和数据中继。

报导指，这一研究工作为未来发射多颗微型卫星构建「量子星座」奠定了坚实基础，不仅为大规模实用化量子通信网络的建设提供了关键技术支撑，更为量子网络的全球部署开辟了新的发展路径。

3月20日，国际权威学术期刊《自然》杂志在网站发表此一成果，审稿人称赞此成果是「技术上令人钦佩的成就」，「展示了卫星量子密钥分发技术的成熟」。