“墨子号”完成根据羁绊的无中继千公里量子密钥分发

“墨子号”完成根据羁绊的无中继千公里量子密钥分发
  量子暗码现在被以为是不行破译的暗码。可是假如分发暗码的卫星被他人操控了怎么办?这个安全漏洞或将被堵上。中国科学院15日宣告,“墨子号”量子科学试验卫星在世界上初次完成千公里级根据羁绊的量子密钥分发。该试验效果不只将以往地上无中继量子密钥分发的空间间隔提高了一个数量级,而且经过物理原理保证了即便在卫星被他方操控的极点情况下仍然能完成安全的量子密钥分发。世界学术期刊《天然》于北京时刻6月15日23时在线宣布了这一效果。  该效果是中国科学技能大学教授潘建伟及其搭档彭承志、印娟等组成的研讨团队,联合牛津大学埃科特教授、中科院上海技能物理研讨所王建宇团队、中科院细小卫星立异研讨院、中科院光电技能研讨所等相关团队共同完成的。  潘建伟介绍,根据羁绊的量子密钥分发的原理是,不管处于羁绊状况的粒子之间相隔多远,只需测量了其间一个粒子的状况,另一个粒子的状况也会相应确认,这一特性能够用来在悠远两地的用户间发生密钥。  此次试验中,科学家们在“墨子号”量子卫星过境时,一起与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地上站树立光链路,以每秒2对的速度在地上超越1120公里的两个站之间树立量子羁绊,从而在有限码长下以每秒0.12比特的终究码速率发生密钥。  潘建伟团队之前已经在量子保密通讯京沪干线上,完成了间隔2000公里的量子密钥分发,“墨子号”也完成了7600公里的洲际量子密钥分发。为什么这次试验的1120公里还这么重要?  潘建伟解说,之前长间隔的量子密钥分发都要凭借一种设备——中继节点,京沪干线需求32个中继节点“接力”转发,洲际量子密钥分发也需求以“墨子号”作为中继节点。“在陆地上,点对点的光纤量子密钥分发,咱们在试验室条件下获得的最好的效果是500公里,在实践使用中大约百公里左右就需求树立一个中继节点。”潘建伟说:“这其间面对的安全问题,便是中继节点有必要得到人为保证。例如,假如‘墨子号’被他人操控了,那么就存在密钥走漏的危险。”  这次试验,让科学家们看到了处理这个问题的或许——在试验中,卫星作为羁绊源,只担任分发羁绊,自身并不把握密钥的任何信息,所生成的密钥不依赖可信中继,进一步提升了量子保密通讯的实际安全性。潘建伟说:“哪怕卫星被他人操控了,暗码也是安全的。”《天然》杂志审稿人称誉该作业“展现了一项开创性试验的效果”,“我确实以为不依赖可信中继的长间隔羁绊量子密钥分发协议的试验完成是一个里程碑”。  而根据该研讨效果开展起来的高效星地链路搜集技能,能够将量子卫星载荷分量由现有的几百公斤降低到几十公斤以下,将地上接纳体系的分量由现有的10余吨大幅降低到100公斤左右,完成接纳体系的小型化、可转移,为将来卫星量子通讯的规模化、商业化使用奠定根底。  潘建伟坦言,现在的效果还归于原理演示,要具有实用价值还需求较长时刻,“依赖于卫星等各方面技能的前进”。但“结合最新开展的量子羁绊源技能,未来卫星上可每秒发生10亿对羁绊光子,终究密钥成码率将提高到每秒几十比特或单次过境几万比特,让安全的实用化量子密钥分发网络成为或许”。