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中國科學(xué)家利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)安全時(shí)間傳遞
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事彭承志、徐飛虎等利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,在國際上首次實(shí)現(xiàn)量子安全時(shí)間傳遞的原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為未來構(gòu)建安全的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。該成果于2020年5月11日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)知名期刊《自然·物理》上。
實(shí)驗(yàn)裝置圖解 高精度時(shí)間傳遞是日常生活中導(dǎo)航、定位等應(yīng)用的核心技術(shù)。現(xiàn)階段廣泛采用的時(shí)間傳遞技術(shù)主要包括衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)時(shí)間傳遞、光纖網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞等方案。近年來,時(shí)間傳遞的安全性得到了廣泛關(guān)注。各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、金融交易市場、電力能源網(wǎng)絡(luò)等,都需要統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。如果這些系統(tǒng)遭受到惡意攻擊,其引起的時(shí)間錯(cuò)誤將會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)崩潰、導(dǎo)航定位錯(cuò)誤等重大安全性事故。然而,當(dāng)前廣泛使用的時(shí)間傳遞技術(shù)面臨著數(shù)據(jù)篡改、信號(hào)欺騙等各種攻擊的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 量子通信技術(shù)為安全時(shí)間傳遞帶來了新的解決方案;诹孔硬豢煽寺≡,以單光子量子態(tài)為載體的時(shí)間傳遞技術(shù)可以從根本上保證信號(hào)傳輸過程的安全性。潘建偉團(tuán)隊(duì)首次提出了基于雙向自由空間量子密鑰分發(fā)技術(shù)的量子安全時(shí)間同步方案。在該方案中,單光子量子態(tài)同時(shí)作為時(shí)間傳遞和密鑰分發(fā)的信號(hào)載體,進(jìn)行時(shí)間同步和密鑰生成。這個(gè)過程所生成的密鑰用來加密經(jīng)典時(shí)間數(shù)據(jù),從而確保時(shí)間數(shù)據(jù)的安全傳輸。 基于“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,潘建偉團(tuán)隊(duì)突破了星地單光子時(shí)間傳遞、高速率星地雙向異步激光時(shí)間應(yīng)答器等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了星地量子安全時(shí)間同步的技術(shù)驗(yàn)證,獲得了30ps精度的星地時(shí)間傳遞,此精度達(dá)到了星地激光時(shí)間傳遞的國際先進(jìn)水平。該工作得到了審稿人的高度評價(jià),“該實(shí)驗(yàn)在空間量子實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域又一次超越了現(xiàn)有技術(shù)水平”,這對于量子技術(shù)的實(shí)用化至關(guān)重要,“上述研究成果將極大地推動(dòng)量子精密測量相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用“。 |
最新評論
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hanzhuang007 2020-05-12 23:05量子通信技術(shù)為安全時(shí)間傳遞帶來了新的解決方案
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康康康康的 2020-05-12 23:22時(shí)間同步
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likaihit 2020-05-13 00:09很神奇啊
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redplum 2020-05-13 00:09重大突破
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xiucz 2020-05-13 00:14中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
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tassy 2020-05-13 01:46量子通信技術(shù)帶來了新方案
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從業(yè)者007 2020-05-13 07:40量子技術(shù)厲害了
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copland 2020-05-13 08:02中國的量子計(jì)算機(jī)呢?
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譚健 2020-05-13 08:06時(shí)間同步
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tomryo 2020-05-13 08:15中國科學(xué)家利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)安全時(shí)間傳遞