中国科大郭光灿团队突破：无人机量子密钥分发实现8 kbps安全速率

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https://m.douban.com/note/868750518/

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https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2024-12-25/doc-ineasmtm0662091.shtml

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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_28244787

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https://www.cnlz.com/article/1892.html

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https://blog.creaders.net/u/5477/202405/489029.html

2024年11月，中国科学技术大学郭光灿院士团队与中国科学院谢臻达教授团队合作，实现了基于无人机平台的量子密钥分发（QKD）实验，这是国际上首次在移动平台上完成实用化的光量子信息任务。这一突破不仅展示了QKD技术的灵活性和可扩展性，更为未来构建广域量子通信网络奠定了重要基础。

量子密钥分发是一种基于量子力学原理的安全通信技术，它利用光子的量子态来生成和分发密钥，从而实现信息的加密传输。与传统的加密方法不同，QKD的安全性不依赖于计算复杂度，而是基于量子力学的基本原理，理论上可以实现“无条件安全”的通信。

在QKD系统中，发送方（通常称为Alice）通过量子信道向接收方（通常称为Bob）发送单个光子，这些光子处于特定的量子态。由于量子态具有不可克隆性，任何试图窃听或测量这些光子的行为都会不可避免地改变它们的状态，从而被Alice和Bob发现。一旦确认通信链路的安全性，Alice和Bob就可以使用这些量子态生成的密钥来加密和解密信息。

郭光灿团队的最新研究突破在于，他们首次将QKD技术应用于无人机平台，实现了空地之间的量子密钥分发。这一突破解决了QKD技术在移动环境下的应用难题，为未来构建更加灵活的量子通信网络开辟了新途径。

研究团队自主研发了多项关键技术和系统，包括集成化量子密钥分发系统、全自动自由空间跟踪瞄准系统和运动过程中的偏振控制技术。这些创新使得QKD系统能够在移动平台上稳定运行，并实现与地面站的精准对接。

QKD技术不仅在科研领域取得突破，在商业化应用方面也取得了显著进展。中国电信已推出量子密信服务，用户规模接近500万，这标志着QKD技术正在逐步走向大规模商用。

在实际应用中，QKD技术主要用于解决点对点加密问题，特别是在金融、政务等对安全性要求极高的领域。通过构建量子密钥分发网络，可以实现跨地域的安全通信，为数据传输提供前所未有的安全保障。

尽管QKD技术展现出巨大的潜力，但其实际应用仍面临诸多挑战。例如，长距离传输信号损耗问题、量子中继技术的不成熟、以及高昂的设备成本等。这些问题需要通过持续的技术创新和研发投入来解决。

未来，随着量子中继技术的突破和卫星通信技术的发展，构建天地一体化的量子通信网络将成为可能。这将为实现全球范围内的安全通信提供新的解决方案，进一步推动QKD技术的普及和应用。

郭光灿团队的最新研究成果，不仅展示了QKD技术在移动平台上的应用潜力，更为未来构建更加安全、灵活的量子通信网络提供了新的思路。随着技术的不断进步，我们有理由相信，量子密钥分发技术将在不久的将来，为我们的信息安全带来革命性的改变。