量子通信从跟跑变成了现实中的技术应用

1989年,人类第一次在实验室里成功进行了量子通信实验,距离仅仅32厘米。到了2021年,中国科学家把量子通信的距离从地面扩展到了太空中,跨越了4600公里。中国科学家给量子通信发展带来了一个巨大的飞跃。他们通过搭建覆盖北京、济南、合肥和上海的广域网络,把实验室里的微光变成了现实中的技术应用。这个过程跨越了32年的努力,中国人把量子通信从跟跑变成了领跑。2016年,“墨子号”量子科学实验卫星成功发射。2017年,“京沪干线”量子保密通信干线也建成通车。“墨子号”与“京沪干线”联手,与济南量子技术研究院、上海技术物理研究所、中国有线电视网络有限公司等单位一起合作,共同构建了全球首个星地量子通信网络。这个网络通过两个卫星地面站与“墨子号”相连,覆盖了北京、济南、合肥和上海四个城市。这次项目中共有32个节点和150家用户参与其中。金融、电力、政务等行业的企业已接入该网络。《自然》杂志审稿人对这个项目给予了高度评价,称其为地球上最大且最先进的量子密钥分发网络。量子通信是基于量子力学原理而发展起来的一种通信方式。由于量子力学具有“不可分割”、“不可克隆”等特性,所以被称为是原理上无条件安全的通信方式。除了提供密钥分发服务外,这次星地网还为科研人员提供了前所未有的“天地实验室”。科研人员可以在太空中进行量子加密实验,并且地面上同步进行验证。未来,随着技术成熟和行业接入的增加,中国科学家将给更多行业带来这种安全可靠的通信方式。政务外网、金融城域网甚至国家重大基础设施都将逐渐受益于天地一体化广域网技术的发展。通过这次4600公里的星地密钥分发试验,我们可以看到:当量子物理遇到信息科学时,安全将不再只是一个理想中的概念,而是成为日常生活中的一部分。