中國構建星地量子通信網：技術可應用于哪些行業產業？

　　據中國科學技術大學網站消息，北京時間1月7日凌晨，中國科學技術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物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術研究院及中國有線電視網絡有限公司合作，在國際學術期刊Nature雜志上發表了題為“跨越4600公里的天地一體化量子通信網絡”（An integrated space-to-ground quantum communication network over 4，600 kilometres）的論文。

　　研究團隊在量子保密通信京滬干線與“墨子號”量子衛星成功對接的基礎上，構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發（QKD）鏈路和兩個星地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網絡，實現了地面跨度4600公里的星地一體的大范圍、多用戶量子密鑰分發，并進行了長達兩年多的穩定性和安全性測試、標準化研究以及政務金融電力等不同領域的應用示范。論文是對上述成果的一個系統性總結，證明了廣域量子保密通信技術在實際應用中的條件已初步成熟。我國科研人員通過構建天地一體化廣域量子保密通信網絡的雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定了科學與技術基礎。

　　按通信信道的不同，量子密鑰分發主要有光纖和自由空間兩種實現方式。光纖QKD技術的信道穩定性較好，不易受到溫度、濕度、天氣等環境因素影響，可以實現基本恒定的安全碼率，在城域城際范圍內可以方便的連接到千家萬戶，而在超遠距離、移動目標、島嶼和駐外機構等光纖資源受限的場景，可以通過衛星中轉的自由空間信道連接。將地面光纖和自由空間結合，可以實現大規模、全覆蓋的全球化量子通信網絡。

　　量子保密通信京滬干線總長超過2000公里，覆蓋四省三市共32個節點，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干線，于2017年9月底正式開通。建設過程中，研究團隊攻關了高速量子密鑰分發、高速高效率單光子探測、可信中繼傳輸和大規模量子網絡管控監控等系列工程化實現的關鍵技術。建成后，開展了長達兩年多的相關技術驗證和應用示范以及大量的穩定性測試、安全性測試及相關標準化研究，通過了光子數分離攻擊、致盲攻擊、時移攻擊、波長依賴攻擊和一些潛在的特洛伊木馬攻擊等安全性測試，結果表明“京滬干線”可以抵御目前所有已知的量子黑客攻擊方案，同時京滬干線網絡的密鑰分發量可以支持1.2萬以上用戶同時使用。