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“墨子號”首次量子保密洲際通信細(xì)節(jié)公布
(2018/1/20 18:09:49)  來源: 新華網(wǎng)  打印本頁

  新華社華盛頓1月19日電(記者林小春 周舟)國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》19日以封面論文的形式,介紹了去年9月中國與奧地利科學(xué)家借助“墨子號”衛(wèi)星成功實(shí)施的世界首次量子保密的洲際視頻通話。

  按照兩國科學(xué)院2011年底在北京簽署的洲際量子通信合作協(xié)議,中奧聯(lián)合團(tuán)隊(duì)利用“墨子號”衛(wèi)星于去年年中開展了距離達(dá)7600公里的洲際量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,“墨子號”分別與河北興隆、奧地利格拉茨地面站進(jìn)行了星地量子密鑰分發(fā),然后以衛(wèi)星作為中繼,建立了興隆地面站與格拉茨地面站之間的共享密鑰,實(shí)驗(yàn)中獲取共享密鑰數(shù)據(jù)量約800千比特。

  基于共享密鑰,采用一次一密的加密方式,中奧聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在北京到維也納之間演示了圖片加密傳輸。量子力學(xué)的開創(chuàng)者之一、曾獲諾獎的奧地利物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤和中國古代哲學(xué)家墨子的圖像加密后被分別傳送到北京和維也納。

  結(jié)合高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES-128協(xié)議,每秒更新一次種子密鑰,中奧聯(lián)合團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)北京到維也納的加密視頻通信系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)成功舉行了兩國科學(xué)院之間的75分鐘洲際視頻會議,兩院院長白春禮與安東·蔡林格進(jìn)行了世界首次量子保密視頻通話。

  “洲際量子通信中,數(shù)據(jù)是使用量子密鑰加密后傳輸?shù),監(jiān)聽者無法竊取中間的信息,這是目前人類唯一已知的無條件安全的通信手段,”論文第一作者、中國科技大學(xué)高級工程師廖勝凱告訴新華社記者,“除了使用量子密鑰進(jìn)行加密,其他環(huán)節(jié)與正常的照片傳輸和視頻一樣!

  廖勝凱表示,量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)符合預(yù)期,較為順利,但目前建立共享密鑰的效率不高,通信速率也有提高空間。他說,發(fā)射多顆衛(wèi)星構(gòu)成星座網(wǎng)絡(luò)可以大幅提高洲際量子保密通信的效率,預(yù)計(jì)5到10年就可以建立一個(gè)初步有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用能力的星地保密通信網(wǎng)絡(luò)。

  這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)由中國科技大學(xué)潘建偉、彭承志等組成的研究團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、光電技術(shù)研究所、國家天文臺、國家空間科學(xué)中心等,與奧地利的蔡林格研究組合作開展。

  論文審稿人稱贊,洲際量子保密通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是 “重大技術(shù)成果”,“任何不用衛(wèi)星的方法(如正在發(fā)展的量子中繼器)可能至少需要10年的時(shí)間才能接近這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。”


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