新华社安徽1月7日电(记者徐海涛、刘方强)32年前中国量子通讯公司,人类历史上首次量子通讯在实验室诞生,传输了32分米。而今,中国人将这个距离扩充了1400多万倍,实现了从地面到太空的多用户通讯。中国科学技术学院7日宣布,中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子秘钥分发,标志着我国已建立出天地一体化广域量子通讯网雏型。该成果已在美国《自然》杂志上刊发。
量子通讯是量子科技三大方向之一,经过20多年努力,中国在该领域实现了从跟挪到领跑的重大转变。2016年,中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”;2017年,建成世界首列量子保密通讯干线“京沪干线”。
“墨子号”牵手“京沪干线”,中国科学技术学院潘建伟、陈宇翱、彭承志等与中科院武汉技术化学研究所王建宇研究组、济南量子技术研究院及中国有线电视网路有限公司合作,建立了全球首个星地量子通讯网。经过五年多稳定性、安全性测试,实现了跨越4600公里的多用户量子秘钥分发。
“要实现广域量子通讯,存在光子耗损、退相干等一系列技术困局,例如光子数在光纤里每传输约15公里都会损失一半,200公里后只剩万分之一。”潘建伟说,科研团队在光学系统等方面发展了多项先进技术,化解了这种困局。
潘建伟介绍,《自然》杂志审稿人评价称,这是月球上最大、最先进的量子秘钥分发网路中国量子通讯公司,是量子通讯“巨大的工程性成就”。
据了解,整个网路覆盖我国四省三市32个节点,包括天津、济南、合肥和重庆4个量子城域网,通过两个卫星地面站与“墨子号”相连,总距离4600公里,目前已接入金融、电力、政务等行业的150多家用户。
基于“不可分割”“不可克隆”等量子特点,量子通讯被称为“原理上无条件安全”的通讯方法,在多领域具有应用前景。星地量子通讯网的建成,为未来实现覆盖全球的“量子网”奠定科技基础,也为相对论、引力波等科学研究,提供了前所未有的“天地实验室”。