我国成功组建天地一体化量子通信网络

中国科学技术大学潘建伟院士团队与中科院上海技术物理研究所等单位合作，在量子保密通信京沪干线与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上，成功组建了世界上首个天地一体化的广域量子通信网络。经过两年多的稳定性测试、安全性测试，这一成果今天(7日)在国际学术期刊《自然》发表。

按通信信道的不同，量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式。最新建成的广域量子通信网络集成了700多条地面光纤量子密钥分发链路和两个卫星对地自由空间高速量子密钥分发链路。

中国科学技术大学教授 陈宇翱：它覆盖的面积实际上是从北京到上海，实际上光纤总共是2000多公里，另外我们通过卫星连到了乌鲁木齐，那么这个是横跨了2600公里，所以我们叫跨越4600公里的天地一体化的量子通信网络。

量子保密通信京沪干线总长超过2000公里，覆盖四省三市共32个节点，是世界上最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线，于2017年8月底完成验收。目前，量子京沪干线已接入包括金融、电力、政务等150多家行业用户，并通过多种安全性测试，结果表明量子京沪干线可以抵御目前所有已知的量子黑客攻击方案，

中国科学技术大学教授 陈宇翱：现在能够原则上是可以支持万用户的，然后在任何的节点上、任何的两点之间都能够成功地组建有量子加密的通信。实际上就是说在4个城市之间对我们城域网的各个用户节点，然后以及包括到乌鲁木齐那边，任意两点之间都可以进行量子安全的一个保密的通信。

据介绍，“墨子号”量子卫星于2016年成功发射，已经圆满实现预定的三大科学目标。“墨子号”与河北兴隆地面站建立了自由空间光链路，在1200公里的通信距离上，星地量子密钥的传输效率比同等距离地面光纤信道高20个数量级。最近，研究团队优化了地面站接收光学系统，在南山地面站，单轨卫星对地面站量子密钥生成速率提高约40倍。此外，研究团队还将卫星与地面的安全成码距离从1200公里延长到2000公里，其信道损耗相当于中高轨道卫星与地面之间的损耗，这为未来在中高轨卫星应用量子通信、实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了基础。

中国科学院院士 中国科学技术大学教授 潘建伟：希望能够建立一个覆盖全国的多横多纵的量子通信网络，这是一方面。另外一方面，为了跟将来远距离的和移动目标很好地链接，我们希望将来天上有中高轨卫星和低轨卫星组成的这么一个所谓的星座。那么有高轨卫星、低轨卫星构成的星座和地面上的多横多纵的网络连在一起，就可以构建全球化的实用的就是广义量子通信网络了。