京沪干线：量子密钥分发技术守护能源安全

京沪干线：量子密钥分发技术守护能源安全

引用

澎湃

等

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来源

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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_2392888

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https://www.secrss.com/articles/73111

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https://www.wosign.com/article/zixun/4165.html

2016年8月，全长2000公里的“量子保密通信京沪干线”通过验收，成为我国第一条量子通信的“高速铁路”。这条连接北京和上海的量子通信干线，不仅标志着我国在量子通信领域取得重大突破，更为国家能源安全提供了前所未有的技术保障。

京沪干线由中科大上海研究院量子工程中心负责总控，该中心也是我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”的总控中心。干线沿途经过多个城市的城域网，其中济南的城域网拥有56个节点，无故障运行率达到99.7%，已经达到现代通信的标准。

量子通信广义上包含量子隐形传态、量子纠缠交换及量子密钥分发。而京沪干线主要采用量子密钥分发技术，利用微观粒子的量子态实现密钥分发。这种通信方式具有不可克隆、不可分割、一次一密、完全随机的特点，一旦被窃听必然被发现，且加密内容不可破译，因此在原理上实现了无条件的安全性。

在能源领域，量子密钥分发技术已经开始发挥重要作用。例如，国网武汉供电公司已在武汉经开区供电环网内的配电自动化终端实现了量子加密通信。通过量子加密通信模块，该技术能够在平均十多秒的时间内不断变化密钥，大大提高了防破解的安全系数。

更值得一提的是，武汉轨道交通16号线成为全球首条搭载量子保密通信系统的地铁线路。该系统为地铁通信安全装上防护“盾牌”，实现了各种指挥调度指令、现场设备控制指令的真实性、机密性和完整性。

量子密钥分发技术仍在快速发展中。南京大学团队在国际上率先完成基于无人机平台的量子密钥分发实验，实现了8 kbps的安全密钥生成速率。这一突破为构建移动量子网络提供了新的可能性。

在国际上，欧洲的EuroQCI计划是目前最大的QKD网络项目，正在推动QKD技术的标准化和市场成熟。预计到2040年，全球量子通信市场规模将达到360亿美元。

尽管量子密钥分发技术具有巨大的潜力，但仍面临一些挑战。例如，长距离传输时信号衰减问题、移动环境适应性差、成本高昂等。此外，量子中继技术尚未达到实用化水平，标准化问题也阻碍了不同设备间的互操作性。

然而，随着技术的不断进步和研究的深入，这些问题有望逐步得到解决。量子密钥分发技术作为下一代通信安防体系的核心技术，将在能源安全、金融安全、军事通信等领域发挥越来越重要的作用。