中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、彭承志、廖勝凱等,聯(lián)合濟(jì)南量子技術(shù)研究院、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等單位組成的研究團(tuán)隊,在國際上首次實現(xiàn)微納量子衛(wèi)星與小型化、可移動地面站之間的實時星地量子密鑰分發(fā),在單次衛(wèi)星通過期間實現(xiàn)了多達(dá)100萬比特的安全密鑰共享。
在此基礎(chǔ)上,聯(lián)合團(tuán)隊和南非斯坦陵布什大學(xué)科研團(tuán)隊合作,在中國和南非之間相隔12900多公里的距離上建立了量子密鑰,完成對圖像數(shù)據(jù)“一次一密”加密和傳輸。該工作為實用化衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)鋪平了道路。相關(guān)研究成果于2025年3月20日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。
通信安全是國家信息安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)?;诹孔用荑€分發(fā)的量子保密通信是迄今唯一可實現(xiàn)“信息論可證”安全的通信方式,將大幅提升現(xiàn)有信息系統(tǒng)的安全傳輸水平。目前,基于光纖鏈路的城域城際量子通信已發(fā)展成熟并初步得以應(yīng)用。為實現(xiàn)遠(yuǎn)距離乃至全球化的量子保密通信,需要克服光纖存在的固有損耗以及難以覆蓋全球的問題。利用衛(wèi)星平臺進(jìn)行自由空間量子密鑰分發(fā),能夠有效克服這些限制,實現(xiàn)全球范圍的量子保密通信。
中國科大與多家科研機(jī)構(gòu)協(xié)同攻關(guān),在星地量子通信方面開展了一系列開創(chuàng)性研究。中國科大牽頭研制的“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在國際上首次實現(xiàn)了星地量子密鑰分發(fā),并與地面光纖量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”構(gòu)成首個天地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò),充分驗證了基于衛(wèi)星實現(xiàn)全球化量子通信的可行性。由于“墨子號”量子衛(wèi)星無法直接覆蓋全球且成本較高,發(fā)射多顆低成本微納量子衛(wèi)星并實現(xiàn)組網(wǎng)運行,已成為構(gòu)建高效率、實用化、全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)的迫切需求。
朝向這一目標(biāo),研究團(tuán)隊成功突破了低成本小型化誘騙態(tài)量子光源技術(shù)、復(fù)合激光通信的實時密鑰提取技術(shù)、基于衛(wèi)星姿控的高精度跟瞄等關(guān)鍵技術(shù),完成星載量子密鑰分發(fā)載荷、量子微納衛(wèi)星平臺研制,載荷重量約23kg,相比“墨子號”降低約一個數(shù)量級,光源頻率提升約6倍,密鑰生成時效性由數(shù)天時間完成提高到單軌實時成碼。在系列技術(shù)突破的基礎(chǔ)上,團(tuán)隊研制的國際首顆量子微納衛(wèi)星“濟(jì)南一號”于2022年7月27日成功發(fā)射入軌。
研究團(tuán)隊進(jìn)一步發(fā)展了小型化地面站系統(tǒng),相對第一代重約13噸的地面站,重量降低了約兩個數(shù)量級達(dá)到低于100kg的水平,能夠快速部署,可適應(yīng)城市、山區(qū)、高原等各類環(huán)境,原理上已可支撐移動量子通信。
在本研究工作中,量子微納衛(wèi)星與濟(jì)南、合肥、南山、武漢、北京、上海、南非斯泰倫博斯(Stellenbosch)等地面光學(xué)站建立光鏈路,實現(xiàn)實時星地量子密鑰分發(fā)實驗。星載量子誘騙態(tài)光源平均每秒發(fā)送2.5億個信號光子,結(jié)合上下行光通信實現(xiàn)密鑰的實時提取,一次過軌對接實驗可生成250 kbits-1Mbits的安全密鑰,平均成碼率可達(dá)3kbps。以衛(wèi)星作為可信中繼,研究團(tuán)隊進(jìn)一步實現(xiàn)了地面相距12900km北京站和南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享和數(shù)據(jù)中繼。
中國-南非“一次一密”加密傳輸?shù)膱D片(上圖:長城照片;下圖:南非斯坦陵布什大學(xué)(Stellenbosch University)實驗現(xiàn)場)
該研究工作為未來發(fā)射多顆微納衛(wèi)星構(gòu)建“量子星座”奠定了堅實基礎(chǔ),不僅為大規(guī)模實用化量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,更為量子互聯(lián)網(wǎng)的全球部署開辟了新的發(fā)展路徑。
該研究工作得到了科技部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委、安徽省、山東省、上海市等的支持。
“量子星座”要來!“濟(jì)南一號”微納衛(wèi)星實現(xiàn)12900公里實時量子密鑰分發(fā)
4月30日,美國商務(wù)部公布了2025年美國一季度經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),美國一季度國內(nèi)生產(chǎn)總值環(huán)比(按年率計算)萎縮0.3%,為三年來首次負(fù)增長。糟糕的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)拉響了美國經(jīng)濟(jì)衰退的警報。按《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的說法,美國距離巨大的經(jīng)濟(jì)沖擊還有幾周的時間。
校方回應(yīng)學(xué)生組團(tuán)狂退60多件裙子:道歉并承諾回收被退演出服承,已達(dá)成和解
據(jù)央廣網(wǎng)報道,5月3日上午,記者致電涉事店主,該店主表示,今日上午已接到沈陽遼美中等職業(yè)學(xué)校相關(guān)負(fù)責(zé)人電話,校方已就此事道歉,并承諾回收服裝、承擔(dān)相關(guān)費用,雙方目前達(dá)成和解。
5月2日,陜西#西安雷雨夜不明黑影疾速掠過,形似游龍時隱時現(xiàn)。目擊者:至少有三條,像龍一樣在空中盤旋,不像風(fēng)箏也不像鳥類。
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5月3日,02年異瞳男生王金拍治沙視頻不到一個月漲粉200萬:跟做夢一樣,一瞬間火起來了,沒有團(tuán)隊,自己拍或者爸媽幫拍#當(dāng)事人會客廳
武漢重拳整治“校園餐”腐??!公開征集6大教育領(lǐng)域問題線日,武漢市教育官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于深化中小學(xué)“校園餐”等有關(guān)問題專項整治的通告》,今年4月25日起至12月31日,在全市范圍內(nèi)開展中小學(xué)“校園餐”等六大領(lǐng)域突出問題專項整治,并面向社會公開征集違紀(jì)違法問題線索。
榮昌政府食堂一天消耗1500斤豬肉,大廚眼袋掉到口罩邊、聲音沙啞:我還撐得住
5月2日,記者來到榮昌區(qū)政府的食堂后廚之一,記者看到該后廚分成了素菜區(qū)和葷菜區(qū),三名主廚師傅掌勺,其中兩名年紀(jì)較輕,制作素菜。
發(fā)布《關(guān)于第十六屆藍(lán)橋杯大賽。省賽。個別選手違紀(jì)行為的處理決定》處理決定:公布作弊選手準(zhǔn)考證號,取消作弊選手比賽成績,禁賽三年,并向所在院校通報。
真是禍從天降啊!五一假期本是開開心心去景區(qū)旅游,沒想到卻被從天而降的直升機(jī)砸中,慘烈悲劇由此發(fā)生,直接命喪當(dāng)場,這讓家人如何能接受得了。據(jù)了解,事情發(fā)生在5月2日假期第二天,地點在江蘇蘇州太湖一景區(qū),有網(wǎng)友發(fā)布視頻稱一架直升機(jī)從天空墜落,疑似造成了人員傷亡。