“墨子号”量子卫星突破航天通信安全壁垒

“墨子号”量子卫星突破航天通信安全壁垒

引用

一财网

等

8

来源

1.

https://www.yicai.com/news/102295640.html

2.

https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2025-01-20/doc-inefrhru3505366.shtml

3.

http://www.qstheory.cn/2024-10/09/c_1130208123.htm

4.

http://wap.sasac.gov.cn/n2588025/n2588124/c32472554/content.html

5.

https://www.jfdaily.com/wx/detail.do?id=749574

6.

https://news.ustc.edu.cn/info/1056/90151.htm

7.

https://www.bita.org.cn/newsinfo/7919089.html

8.

https://www.ourchinastory.com/cn/12565/%E4%B8%96%E7%95%8C%E9%A6%96%E9%A2%97%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%8D%AB%E6%98%9F%E2%80%9C%E5%A2%A8%E5%AD%90%E5%8F%B7%E2%80%9D%E5%8F%91%E5%B0%84

近日，中国科学家团队宣布成功实现了全球首例量子通信卫星“墨子号”与北京地面站之间的量子密钥分发。这一技术突破不仅验证了量子通信技术的可行性，更为全球通信安全领域带来了革命性的变革。

“墨子号”量子科学实验卫星于2016年8月16日在酒泉卫星发射中心发射升空，这是世界上首颗量子科学实验卫星，标志着我国在卫星量子通信领域迈出了人类第一步。自发射以来，“墨子号”已经完成了多项重大科学实验任务，包括千公里级星地双向量子纠缠分发、空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验、从卫星到地面的千公里级量子密钥分发和地面到卫星的量子隐形传态等。

中国科学院院士、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟教授表示，中国有望在量子中继和量子星座两方面取得关键技术突破。在量子中继方面，中国团队正在研究可支持上千公里量子通信的量子中继技术，有望在未来5~6年内实现远距离的城际光纤量子传输。这能够实现量子网络的大规模覆盖，大幅扩展量子通信的应用范围。

在“量子星座”方面，我国已于2022年7月成功发射第一颗低轨量子微纳卫星，或在明年再发射两到三颗低轨道卫星。中高轨量子科学实验卫星正在研制中，有望在2026年底具备发射条件。未来，由中高轨量子卫星和实用化的低轨微纳卫星组成的“量子星座”，将与地面上的光纤量子网络连接，构建全球化广域量子通信网络。

中国电信研究院近期完成了融合量子卫星密钥分发能力和高通量卫星通信能力的天地一体5G量子加密安全创新试验。该试验打造了5G移动通信网、量子卫星密钥分发网、卫星宽带通信网的三网融合应用，首次实现基于量子卫星密钥分发和高通量卫星回传的量子加密5G VoNR语音通话、5G消息和5G数据通信。这一突破性进展突破了传统陆基网络不可达场景，基于量子卫星进行广域自由空间量子密钥分发，实现面向小型化地面站等设备的量子密钥在线分发能力。同时，利用通信卫星信道，实现地面量子骨干网不可达区域量子卫星地面站测控指令在线下发和应用密钥同步协商等能力。

在量子科技细分领域中，量子通信有望最先实现商业化。中国电信构建了涵盖量子密钥分发网（QKD）、量子密钥资源池和量子密钥管理平台的“一网一池一平台”。同时积极推进上海、雄安、北京、武汉、杭州等15个重点城市量子城域网建设。已建成全球规模最大、用户最多、应用最全的合肥量子城域网，包含8个核心网站点和159个接入网站点，光纤全长1147公里，面向政务、金融、大数据和工业等领域，服务近500家单位，成为“合肥城市名片”。推进在产业发展方面，构建“DICT+量子”产品体系，打造了一批应用示范，量子密话密信用户规模突破百万。

中国联通自建的北京-雄安量子干线，在国内首次进行DV-QKD/CV-QKD量子密钥对接测试，探索端到端量子通信混合组网。在产品层面，中国联通发布了两款通密一体融合设备。其中，量子（QKD）和传统光通信融合的传输设备，首次实现通信接入设备的量子“通密一体”方案，为量子通信的大规模应用奠定基础。

中国移动研究院成功研发量子密话平台和量子密话定制手机，量子密话手机是量子通信技术与VoLTE通话技术的融合载体，采用量子密钥及对称密码技术对话音内容进行端到端加密保护，为用户提供商密级高清安全通话服务。

“墨子号”的成功，让世界掀起一轮空间量子物理的热潮。2017年，美国宇航局发布了关于未来空间量子物理发展的白皮书，欧洲航天局发布了空间量子技术白皮书。国际学术期刊《科学》曾发表社论，认为是“墨子号”给美国政府敲响了警钟，最终促使美国在2018年通过《国家量子行动法案》。

激烈的竞争中，中国科学家有成竹在胸的规划。就在10月2日墨子量子科技基金会举办的新闻发布会上，潘建伟表示，中国有望在量子中继和量子星座两方面取得关键技术突破。

在量子中继方面，中国团队正在研究可支持上千公里量子通信的量子中继技术，有望在未来5~6年内实现远距离的城际光纤量子传输。这能够实现量子网络的大规模覆盖，大幅扩展量子通信的应用范围。

在“量子星座”方面，我国已于2022年7月成功发射第一颗低轨量子微纳卫星，或在明年再发射两到三颗低轨道卫星。中高轨量子科学实验卫星正在研制中，有望在2026年底具备发射条件。未来，由中高轨量子卫星和实用化的低轨微纳卫星组成的“量子星座”，将与地面上的光纤量子网络连接，构建全球化广域量子通信网络。

这不仅仅是技术上的成功，还将在科学上取得更多突破：或许，我们将重新定义时间单位“秒”；或许，我们将验证量子引力理论的真伪；或许，我们能够开展引力波的新探测；或许，我们能够在月球建立基地，实现地月量子纠缠分发……

这些，不是梦。从“墨子号”出发，中国科技工作者一步一个脚印，向量子科技的高峰攀登！