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任何窃听行为都会对整个通信系统造成干扰

  此外,中国科学院还与奥地利科学院进行了洲际量子保密视频会议,采用128位高级加密标准(每秒刷新128位种子密钥表)。视频会议持续了75分钟,共传输约2GB数据,中奥双方交换了一段560kbit的量子密钥。
 
  传统的公钥密码系统依赖特定数学函数的计算难度,但理论上都可以被破解。相反,量子密钥分发是迄今唯一被严格证明无条件安全的加密方式。通信者用量子叠加态对信息进行加密,而基于量子不可复制原理,任何窃听行为都会对整个通信系统造成干扰。
 
  经过十多年的实验探索,潘建伟团队将量子纠缠分发距离从十几公里拓展到404公里,实现了世界上最远距离的点到点光纤密钥分发,可以满足城际量子通信的需求。
 
  不过,光纤或地面自由空间传输的损耗较大,量子通信距离仅限于数百公里。为了实现地球上任意两点间的量子通信,利用“天地链路”是个可行的方案。光子在地面与卫星间传输时,经过的距离绝大多数是真空,产生的损耗和退相干程度可以忽略不计。
 
  潘建伟团队在2016年8月将世界首颗量子通信实验卫星“墨子号”送上500公里高的近地轨道。与“墨子号”进行合作实验的5个地面站也相继落成,分别位于河北兴隆、新疆南山、青海德令哈、云南丽江和西藏阿里。
 
  2017年,潘建伟团队宣布“墨子号”在一年时间内圆满完成三大科学目标:超过1200公里的星地诱骗态量子密钥分发;距离1200公里的星地量子纠缠分发和贝尔态测量;地星量子隐形传态。
 
  这三个突破性的实验是搭建全球量子通信网络的基石。结果证实,针对1200公里的量子密钥分发,卫星链路效率比光纤高出了20多个数量级。
 
  如今,地面“京沪干线”和天上的“墨子号”星地链路已经进行了整合。2017年9月底,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通,全长2000公里,贯穿济南和合肥。而兴隆地面站通过光纤接入了北京的多个量子通信网点。政府机构、银行和保险公司正通过实际应用测试量子通信骨干网络。

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