中新網(wǎng)濟南3月20日電 (李明芮)記者3月20日從濟南量子技術(shù)研究院獲悉，中國該院聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、實(shí)現實(shí)中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所等單位組成的星地研究團隊，在國際上首次實(shí)現“濟南一號”微納量子衛星與小型化、量密可移動(dòng)地面站之間的鑰分實(shí)時(shí)星地量子密鑰分發(fā)，在單次衛星通過(guò)期間實(shí)現多達100萬(wàn)比特的中國安全密鑰共享，并在中非之間12900多公里的實(shí)現實(shí)距離上建立量子密鑰，完成對圖像數據“一次一密”加密和傳輸。星地
國際學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)3月20日在線(xiàn)發(fā)表了相關(guān)研究成果。量密
濟南量子技術(shù)研究院科研樓頂的鑰分小型化地面站。濟南量子技術(shù)研究院供圖基于量子密鑰分發(fā)的中國量子保密通信是迄今唯一可實(shí)現“信息論可證”安全的通信方式，將大幅提升現有信息系統的實(shí)現實(shí)安全傳輸水平。目前，星地基于光纖鏈路的量密城域城際量子通信已發(fā)展成熟并初步得以應用，為實(shí)現遠距離乃至全球化的鑰分量子保密通信，需要克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問(wèn)題。
濟南量子技術(shù)研究院與多家科研機構協(xié)同攻關(guān)，在星地量子通信方面開(kāi)展了一系列開(kāi)創(chuàng )性研究，研究出國際首顆量子微納衛星“濟南一號”，并持續推動(dòng)量子衛星地面站的小型化研究，相對第一代重約13噸的地面站，完成此次實(shí)時(shí)星地量子密鑰分發(fā)的地面站重量降低了約兩個(gè)數量級，達到低于100kg的水平。
在本研究工作中，“濟南一號”量子微納衛星與濟南、合肥、武漢、北京、上海、南非斯泰倫博斯等地面光學(xué)站建立光鏈路，實(shí)現實(shí)時(shí)星地量子密鑰分發(fā)實(shí)驗。星載量子誘騙態(tài)光源平均每秒發(fā)送2.5億個(gè)信號光子，結合上下行光通信實(shí)現密鑰的實(shí)時(shí)提取。研究團隊還以衛星作為可信中繼，進(jìn)一步實(shí)現了地面北京站和南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享和數據中繼。
該研究工作為未來(lái)發(fā)射多顆微納衛星構建“量子星座”奠定了堅實(shí)基礎，不僅為大規模實(shí)用化量子通信網(wǎng)絡(luò )的建設提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，更為量子互聯(lián)網(wǎng)的全球部署開(kāi)辟了新的發(fā)展路徑。
近年來(lái)，濟南積極布局量子科技這一未來(lái)產(chǎn)業(yè)，濟南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區建設5.2萬(wàn)平方米的“三樓一體”產(chǎn)業(yè)載體，專(zhuān)門(mén)支持量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，量子科技的“濟南力量”日益凸顯。
截至目前，濟南集聚量子信息及相關(guān)企業(yè)30余家，從業(yè)人員達到800余人，總市值超過(guò)50億元人民幣，在實(shí)用化量子通信技術(shù)研究和量子通信產(chǎn)業(yè)化方面處于世界領(lǐng)先地位。(完)