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我国太空量子通信技术获突破:首次实现白天远距离量子密钥分发

作者:计算机学科
出处:www.lunrr.com
时间:2019-12-03

作者:徐海涛来源:新华社发布日期:2017/7/25 18:36336023

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taitaitai空量子通信技术突破:第一次白天长距离量子密钥分发

新华社合肥7月25日电(记者徐海涛)近日,由中国科技大学潘建伟教授及其同事彭承志和张强组成的研究团队在世界上首次成功地在53公里自由/[/之间分发了量子密钥通过地面实验,从信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星间和星间量子通信网络的可行性。 国际权威学术期刊《自然·光子学》最近公布了这一结果

基于卫星平台的量子通信是建立全球量子通信网络最可行的手段。世界上第一颗量子科学实验卫星墨子成功实现了世界上第一颗星地量子通信,为未来大规模量子网络和量子通信实验研究奠定了技术基础。 然而,由于阳光噪声的影响,“墨子”卫星只能在夜间工作,而且至少需要三天时间才能完成对全球地面站的覆盖。

为了提高卫星量子通信的实用水平,可行的方法是构建由几颗低轨道卫星或高轨道卫星组成的量子星座,并建立覆盖全球的实时量子通信网络。 量子星座的构建需要突破两个技术难点:一是通信距离的增加会导致链路损耗的增加;其次,卫星轨道的增加将大大增加被阳光照射的可能性

为了抑制白天阳光的背景噪声,潘建伟团队最近从三个方面开发了关键技术。他们使用1550纳米波段光子进行实验,优化光学系统,将噪声降低一个数量级以上,并开发了频率上转换单光子检测技术和自由空光束单模光纤耦合技术,将噪声降低约四个数量级。 研究小组在白天完成了阳光背景下相距53公里的两点之间的量子密钥分配实验。实验结果验证了在太阳光背景下进行卫星与地球之间以及卫星之间量子密钥分配的可行性,为下一步构建量子星座奠定了坚实的技术基础。

《自然·光子学》 Reviewer评论说,这一成就“迎接了白天自由空之间量子密钥分发的一个重要挑战”,并称赞其为“非凡的成就”

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