該網(wǎng)絡(luò)平均成碼率比此前的“墨子號(hào)”實(shí)驗(yàn)高出40多倍。光纖QKD鏈路長(zhǎng)達(dá)2000公里，而星地QKD鏈路長(zhǎng)達(dá)2600公里，兩相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意一個(gè)用戶可以實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)達(dá)到4600公里的量子保密通信。 % B7?l  
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4600公里 2=/-d$  
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北京時(shí)間1月7日零時(shí)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱中科大）教授潘建偉團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)雛形。該成果已在英國(guó)《自然》雜志上刊發(fā)。 E!O(:/*  

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潘建偉指出，這項(xiàng)成果表明量子技術(shù)成熟到了足以實(shí)用的地步，通過地面光纖及衛(wèi)星能夠?qū)⒏�多�?guó)家量子網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)建全球量子網(wǎng)絡(luò)。《自然》雜志審稿人評(píng)價(jià)稱，這是地球上最大、最先進(jìn)的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是量子通信“巨大的工程性成就”。 r;5 AY  
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從32厘米到4600公里 通信距離提升超14萬(wàn)倍 *(_ON$+3  
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1989年，首個(gè)量子密鑰分發(fā)（QKD）實(shí)驗(yàn)在IBM公司的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的傳輸線路只有32厘米。如今，在“墨子號(hào)”量子通信實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和“京滬干線”的交互下，經(jīng)過兩年多穩(wěn)定性、安全性測(cè)試，中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4600公里的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，并為超過150名用戶提供服務(wù)。 -&HoR!af  
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量子密鑰是依據(jù)量子不可克隆定理，一個(gè)未知的量子態(tài)不能夠被精確地復(fù)制，一旦被測(cè)量也會(huì)被破壞。因此，一旦有人竊取并試圖自行讀取量子密鑰，一定會(huì)被發(fā)現(xiàn)。 d3\l9R
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但是，不可復(fù)制也有壞處，那就是工程方案上無(wú)法像電信號(hào)一樣被增強(qiáng)。光子通過長(zhǎng)距離光纖傳輸，必然會(huì)產(chǎn)生損耗。再加上環(huán)境噪音的影響，目前真實(shí)環(huán)境中兩個(gè)地面用戶之間直接通過光纖分發(fā)量子密鑰，最遠(yuǎn)的傳輸距離只能達(dá)到約100至200公里。 +L<w."WG  
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在量子中繼器技術(shù)尚未成熟的情況下，距離長(zhǎng)達(dá)2000公里的世界首條量子保密通信干線“京滬干線”沿途設(shè)置了32個(gè)中繼站點(diǎn)進(jìn)行“接力”，通過網(wǎng)絡(luò)隔離等手段保障中繼站點(diǎn)內(nèi)的信息安全。 b_"V%
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與此同時(shí)，科學(xué)家們也在探索一些更為前沿的新技術(shù)以解決距離問題。例如，雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)（TF-QKD）。在這方面，潘建偉團(tuán)隊(duì)與其合作者將真實(shí)環(huán)境中光纖的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)距離從300公里拓展到了509公里。另一方面，高軌道的衛(wèi)星可以作為天基中繼站點(diǎn)。對(duì)于長(zhǎng)距離或洲際用戶來(lái)說(shuō)，由于自由空間內(nèi)量子信號(hào)衰減水平低、退相干效應(yīng)可以忽略，星地QKD成了最具吸引力的方案。 _
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