一头连接亚洲东部的中国，一头连接非洲大陆最南端的南非，以中国微纳量子卫星为桥梁，中非联合科研团队近期成功实现12900多公里距离的洲际量子通信，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。

　　量子微纳卫星“济南一号”星地量子密钥分发实验示意图

　　图片来源：中国科学技术大学官网

　　研究团队成功突破了低成本小型化诱骗态量子光源技术、复合激光通信的实时密钥提取技术、基于卫星姿控的高精度跟瞄等关键技术，完成星载量子密钥分发载荷、量子微纳卫星平台研制。

　　量子通信技术，是迄今唯一可实现“信息论可证”的保密通信方式，可大幅提升信息的安全传输水平。

　　2016年，中国潘建伟科研团队牵头研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，我国在卫星量子通信上迈出了人类第一步，在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。由于“墨子号”量子卫星无法直接覆盖全球且成本较高，发射多颗低成本量子微纳卫星并实现组网运行，已成为构建起高效率、实用化、全球化量子通信网络的迫切需求。

　　经过十几年的努力，使用光纤传输的城域城际量子通信已发展成熟并初步应用，但要实现跨洲联洋的全球性远程量子通信，需要借助量子卫星平台。本次洲际量子通信使用的是新型微纳量子卫星“济南一号”。

　　与“墨子号”相比，“济南一号”成功“瘦身”，它的量子密钥分发终端仅仅重约23公斤，是“墨子号”的五分之一。光源频率提升约6倍，密钥生成时效性由数天时间完成提高到单轨实时成码，且采用了单激光器方案，有效降低了侧信息泄漏风险。

　　“以前要实现一次星地间的量子通信，大约需要三四天时间，现在已经可以实现实时通信。”中国科学技术大学教授级高级工程师、“济南一号”项目负责人廖胜凯介绍说。

　　如今，量子通信已成为最先进入实用化阶段的量子信息技术。该研究成果为未来发射多颗微纳卫星构建“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，更为量子互联网的全球部署开辟了新的发展路径。

　　来源：科普中国

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