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国际首次!潘建伟团队实现基于纠缠的千公里级量子密钥分发

2020-06-16 18:58 浏览:

6月16日动静,记者从中国科学院和外媒《Nature》杂志相识到,潘建伟团队结合英国牛津年夜学传授Artur Ekert,中科院院士、中科院上海技能物理研究所研究员王建宇团队,中科院微小卫星立异研究院,中科院光电技能研究所等相干团队,哄骗 墨子号 量子科学试验卫星,在国际上初次实现了基于纠缠的千千米级量子密钥分发。

据悉,该试验结果不仅将以往地面无中继量子保密通讯的空间间隔提高了一个数目级,而且经由过程物理道理,确保了纵然在卫星被他方节制的极度环境下,依然能实现安全的量子通讯,成为量子通讯向实际运用的主要冲破。

如中科院院士、中国科学技能年夜学传授潘建伟所说, 量子通讯提供了一种道理上无前提安全的通讯体式格局,但要从试验室走向广泛运用需要解决两年夜挑战,别离是实际前提下的安全性问题以及远间隔传输问题。

据先容,在实际前提下,地面现场点对于点的安全传输间隔只能做到100千米。今朝,全球科学家颠末持久的起劲,到本年最佳的成果是在试验室内里点对于点用光纤可以做到500千米。可是在全世界规模内,地面的两个点现场间隔只能做到100千米。

经由过程国际学术界30余年的起劲,今朝现场点对于点光纤量子密钥分发的安全间隔到达了百千米量级,而试验室里则能到达500千米。

对于此,潘建伟进一步注释称, 要想举行更长间隔的量子通讯,就只能使用 信息驿站 了。即哄骗可托的中继,人们可以有用地拓展量子通讯的间隔。

据《中国科学报》报导,世界首条量子保密通讯京沪干线经由过程32个中继节点,领悟了全长2000千米的城际光纤量子通讯络。而哄骗 墨子号 作为中继,中国科学家已经经在自由空间信道实现了7600千米的洲际通讯间隔。

从理论上讲,量子通讯路线是安全的,但这些中继节点的安全性,还需要获得报酬的保障。如果人们使用量子卫星来作为中继节点,卫星就把握着用户分发的全数密钥,一旦卫星被他方节制,仍旧会有信息泄露的危害。 潘建伟暗示, 发一颗卫星不易。咱们想测验考试一下,假如把 墨子号 作为纠缠源,而不是中继点,去孕育发生安全的密钥,那末就有可能解决由量子通讯源端不完善带来的安全问题。

资料显示,处于纠缠状况的粒子之间不管相隔多远,只要丈量此中一个粒子的状况,另外一个粒子的状况也会响应确定,这一特征可以用来在遥远两地的用户间直接孕育发生密钥,而不需要可托中继来中转。因而,实现远间隔安全量子通讯的最好解决方案是基于纠缠的量子密钥分发。

随后,基于前期的试验事情以及技能堆集,研究团队经由过程对于地面千里镜主光学以及后光路举行进级,实现了单边双倍、双边四倍吸收效率的晋升。