“墨子号”成功实现洲际量子密钥分发

本报讯  中国科学技术大学1月20日发布消息，该校潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队，最近与合作者利用“墨子号”量子科学实验卫星，在中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发，并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。该成果标志着“墨子号”已具备洲际量子保密通信能力，为构建全球化量子通信网络奠定坚实基础。

基于卫星平台的量子通信，是构建覆盖全球量子通信网络最可行的手段。2011年底，中科院与奥地利科学院在北京签署“洲际量子通信”合作协议，计划利用“墨子号”量子卫星在中国和奥地利之间实现洲际量子密钥分发。此后，中奥联合团队在奥方地面站的技术指标、接口要求、方案设计、光学测试等方面开展密切合作。2016年4月至5月，中方团队携带卫星有效载荷模拟器赴奥地利格拉茨地面站，进行联调联试工作，为实验的开展做好充分准备。“墨子号”量子卫星完成既定科学目标后，中奥联合团队随即开展洲际量子密钥分发实验。

实验中，“墨子号”分别与河北兴隆、奥地利格拉茨地面站进行了星地量子密钥分发，通过指令控制卫星作为中继，建立了兴隆地面站与格拉茨地面站之间的共享密钥。基于共享密钥，采用一次一密的加密方式，中奥联合团队在北京到维也纳之间演示了图片加密传输。结合高级加密标准AES—128协议，每秒更新一次种子密钥，中奥联合团队建立了一套北京到维也纳的加密视频通信系统，并利用该系统成功举行了75分钟的中科院和奥地利科学院洲际量子保密视频会议，表明通过“墨子号”卫星与全球范围任意地点进行量子通信的可行性与普适性。

该成果以封面论文形式，发表在1月19日出版的国际权威学术期刊《物理评论快报》上。审稿人称赞洲际量子保密通信网络实验是“重大技术成果”，“任何不用卫星的方法（如正在发展的量子中继器）可能至少需要10年的时间才能接近这个实验的结果”。 

（记者 李想） 

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