中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)超萬(wàn)公里實(shí)時(shí)量子密鑰分發(fā) 構(gòu)建全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)邁出關(guān)鍵一步

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)聯(lián)合濟(jì)南量子技術(shù)研究院等團(tuán)隊(duì)，于2025年3月在國(guó)際權(quán)威期刊《自然》雜志發(fā)表突破性成果，宣布全球首次通過(guò)“濟(jì)南一號(hào)”微納量子衛(wèi)星與小型化地面站實(shí)現(xiàn)12900公里實(shí)時(shí)量子密鑰分發(fā)，并在中非間完成“一次一密”加密圖像傳輸?。這一里程碑式進(jìn)展為實(shí)用化衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)及量子互聯(lián)網(wǎng)的全球部署奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)突破：低成本微納衛(wèi)星與可移動(dòng)地面站協(xié)同

研究團(tuán)隊(duì)攻克了低成本小型化量子光源、復(fù)合激光通信實(shí)時(shí)密鑰提取、高精度衛(wèi)星跟瞄等關(guān)鍵技術(shù)，研制的星載量子載荷重量?jī)H23公斤，較“墨子號(hào)”降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，光源頻率提升6倍，單軌實(shí)時(shí)成碼量達(dá)百萬(wàn)比特?。同時(shí)，地面站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化與可移動(dòng)部署，可在城市、山區(qū)等場(chǎng)景快速搭建，顯著提升量子通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性與覆蓋能力?。

洲際合作驗(yàn)證：中非密鑰共享與數(shù)據(jù)中繼

基于“濟(jì)南一號(hào)”衛(wèi)星，中國(guó)與南非科研團(tuán)隊(duì)成功在12900公里距離上建立量子密鑰鏈路，完成加密圖像傳輸實(shí)驗(yàn)。衛(wèi)星作為可信中繼，將北京與南非斯泰倫博斯的地面站連接，驗(yàn)證了遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)與數(shù)據(jù)中繼的可行性?。《自然》審稿人評(píng)價(jià)該成果“展示了衛(wèi)星量子密鑰分發(fā)技術(shù)的成熟，是量子和經(jīng)典通信衛(wèi)星星座的里程碑”?。

應(yīng)用前景：從“墨子號(hào)”到“量子星座”

此前，“墨子號(hào)”衛(wèi)星已實(shí)現(xiàn)7600公里中奧洲際量子密鑰分發(fā)，并完成全球首次量子加密視頻會(huì)議?。而“濟(jì)南一號(hào)”的微納化與低成本特性，為未來(lái)發(fā)射多顆同類衛(wèi)星構(gòu)建“量子星座”提供可能，有望形成覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)金融、政務(wù)等高安全需求領(lǐng)域的應(yīng)用?。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速

量子密鑰分發(fā)與經(jīng)典通信的深度融合，信息安全將邁入“無(wú)條件可證安全”的新時(shí)代，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)屏障?。這一系列成果標(biāo)志著中國(guó)在量子通信領(lǐng)域持續(xù)引領(lǐng)全球創(chuàng)新，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)科技力量。