新華社合肥3月20日電（記者徐海濤、陳諾）一頭連接亞洲東部的中國，一頭連接非洲大陸最南端的南非，以中國微納量子衛星為橋梁，中非聯(lián)合科研團隊近期成功實(shí)現12900多公里距離的洲際量子通信。
3月20日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志刊發(fā)論文，介紹了這次全球南北半球國家之間的首次量子通信，稱(chēng)其為“向長(cháng)距離安全量子通信的現實(shí)飛躍”。
近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、彭承志、廖勝凱等人，聯(lián)合濟南量子技術(shù)研究院等單位組成的研究團隊，在國際上首次實(shí)現微納量子衛星與小型化、可移動(dòng)地面站之間的實(shí)時(shí)星地量子密鑰分發(fā)。他們與南非斯泰倫博斯大學(xué)科研團隊合作，在中國和南非之間相隔12900多公里的距離上建立量子密鑰，成功將一張中國長(cháng)城圖片和一張南非實(shí)驗現場(chǎng)圖片完成“一次一密”加密，實(shí)現跨越南北半球的遠程安全傳輸。
量子通信技術(shù)，是迄今唯一可實(shí)現“信息論可證”的保密通信方式，可大幅提升信息的安全傳輸水平。經(jīng)過(guò)十幾年的努力，使用光纖傳輸的城域城際量子通信已發(fā)展成熟并初步應用，但要實(shí)現跨洲聯(lián)洋的全球性遠程量子通信，需要借助量子衛星平臺。本次洲際量子通信使用的是新型微納量子衛星“濟南一號”。
“以前要實(shí)現一次星地間的量子通信，大約需要三四天時(shí)間，現在已經(jīng)可以實(shí)現實(shí)時(shí)通信?！敝袊茖W(xué)技術(shù)大學(xué)教授級高級工程師、“濟南一號”項目負責人廖勝凱介紹說(shuō)，此外，“濟南一號”的載荷重量只有約23公斤，重量不到“墨子號”的十分之一，而光源頻率提升約6倍。
2016年，中國潘建偉科研團隊牽頭研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”發(fā)射升空，在世界上首次實(shí)現衛星和地面之間的量子通信。
據悉，與9年前相比，此次實(shí)現連接亞非兩大洲的量子通信，在通信性能和設備集成等方面都有重大提升。
當年的第一代量子通信衛星地面站重約13噸，現在只有不到100公斤重，可以方便地部署到城市、山區、高原等各種環(huán)境。這些技術(shù)進(jìn)步提升了量子通信的實(shí)用性和經(jīng)濟性，為大規模量子通信網(wǎng)絡(luò )的建設提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，使實(shí)現全球化量子通信成為可能。
對于中非聯(lián)合科研團隊實(shí)現的成果，《自然》雜志審稿人稱(chēng)贊這是“技術(shù)上令人欽佩的成就”，認為“其展示了衛星量子密鑰分發(fā)技術(shù)的成熟，代表了構建量子和經(jīng)典通信衛星星座的里程碑”。
