在量子科技的浪潮中，最近中國(guó)和南非的研究團(tuán)隊(duì)合作取得了令人矚目的成果——“濟(jì)南一號(hào)”衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)公里級(jí)的實(shí)時(shí)量子密鑰分發(fā)。這一國(guó)際性的科技突破，不僅跨越了12900公里的物理距離，更在中非之間架起了量子信任的橋梁，標(biāo)志著衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)實(shí)用化的邁出了關(guān)鍵一步。相關(guān)研究成果已在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，彰顯了這一科技進(jìn)步的重要性。

　　“濟(jì)南一號(hào)”衛(wèi)星是由濟(jì)南量子技術(shù)研究院聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所以及微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等單位共同研發(fā)的微納衛(wèi)星，其核心技術(shù)在于與多個(gè)小型化、可移動(dòng)地面站之間實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)星地量子密鑰分發(fā)。這一技術(shù)的成功，不僅滿足了當(dāng)前對(duì)信息安全的高需求，也為后續(xù)量子通信的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　在2022年7月27日成功發(fā)射入軌后，研究團(tuán)隊(duì)利用這一衛(wèi)星在單次經(jīng)過(guò)期間實(shí)現(xiàn)了多達(dá)100萬(wàn)比特的安全密鑰共享。量子保密通信，作為唯一能夠?qū)崿F(xiàn)信息論證明安全的通信方式，正是本次研究的重要方向。相較于傳統(tǒng)的光纖傳輸，量子密鑰分發(fā)通過(guò)衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行自由空間傳輸，有效解決了光纖損耗和覆蓋范圍的障礙，為遠(yuǎn)距離乃至全球化的數(shù)據(jù)安全傳輸提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

　　早在2017年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星便首次實(shí)現(xiàn)了星地量子密鑰分發(fā)，并與地面光纖量子保密通信網(wǎng)絡(luò)“京滬干線”成功對(duì)接，形成首個(gè)天地一體化的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。然而，基于成本考量，“墨子號(hào)”并不能實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，因此，發(fā)射多顆低成本的微納量子衛(wèi)星便成為了亟需解決的問(wèn)題。

　　“我可以在九游娛樂(lè)上玩什么類型的游戲？”

　　濟(jì)南量子技術(shù)研究院對(duì)此做出了積極的回應(yīng)，在低成本小型化的誘騙態(tài)量子光源技術(shù)、復(fù)合激光通信的實(shí)時(shí)密鑰提取技術(shù)以及基于衛(wèi)星姿態(tài)控制的高精度跟瞄等關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破。他們研發(fā)的量子微納衛(wèi)星載荷僅重23公斤，相較于“墨子號(hào)”的體量，整整減輕了一個(gè)數(shù)量級(jí)?！皾?jì)南一號(hào)”量子微納衛(wèi)星與多個(gè)地面光學(xué)站建立了穩(wěn)定的光鏈路，成功執(zhí)行實(shí)時(shí)的星地量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)。

　　在一次過(guò)軌對(duì)接實(shí)驗(yàn)中，“濟(jì)南一號(hào)”衛(wèi)星成功生成了250kbits至1Mbits的安全密鑰，平均成碼率達(dá)到3kbps。更為振奮人心的是，這一研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)衛(wèi)星作為可信的中繼工具，成功實(shí)現(xiàn)了位于12900公里外的中國(guó)北京站與南非斯泰倫博斯站之間的密鑰共享與數(shù)據(jù)中繼。這一成果不僅為構(gòu)建未來(lái)多顆微納衛(wèi)星的“量子星座”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更為大規(guī)模實(shí)用化的量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。

　　“濟(jì)南一號(hào)”的成功發(fā)射與其后續(xù)的應(yīng)用表現(xiàn)，在量子科技領(lǐng)域掀起了新的波瀾，也讓濟(jì)南在這一前沿科技的布局上取得了顯著成效。近年來(lái)，濟(jì)南市積極推動(dòng)量子科技產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展，建設(shè)了5.2萬(wàn)平方米的“三樓一體”的產(chǎn)業(yè)載體，專門用以支持量子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截至目前，濟(jì)南已匯聚30余家量子信息及相關(guān)企業(yè)，從業(yè)人員達(dá)到800多人，總市值已超過(guò)50億元，顯示出其在全球量子通信技術(shù)領(lǐng)域的逐漸崛起。

　　濟(jì)南量子技術(shù)研究院在量子通信領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究上持續(xù)深耕，力求創(chuàng)造更多突破性成果。在量子技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用場(chǎng)景逐漸擴(kuò)展的背景下，濟(jì)南正朝著建立大規(guī)模實(shí)用化量子通信網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)穩(wěn)步前行。隨著量子通信技術(shù)的成熟和實(shí)際應(yīng)用的逐步推廣，未來(lái)將為我們帶來(lái)更加安全、便捷的信息傳遞方式。此時(shí)此刻，量子科技如同一股澎湃的浪潮，賽車般地駛向未來(lái)，而濟(jì)南無(wú)疑是這場(chǎng)科技革命的佼佼者。返回搜狐，查看更多