“墨子號”成功實現洲際量子金鑰分發

1月21日， 據中國科技大學消息， 該校潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊， 聯合中科院上海技術物理所王建宇研究組以及微小衛星創新研究院、國家空間科學中心等單位， 與奧地利科學院Anton Zeilinger研究組合作， 利用“墨子號”量子科學實驗衛星， 在中國和奧地利之間首次實現距離達7600公里的洲際量子金鑰分發， 並利用共用金鑰實現加密資料傳輸和視頻通信。 該成果標誌著“墨子號”已具備實現洲際量子保密通信的能力。 相關成果以封面論文的形式發表在1月19日出版的國際權威學術期刊《物理評論快報》上。

基於衛星平臺的量子通信是構建覆蓋全球量子通信網路最為可行的手段。 2011年底， 中科院與奧地利科學院簽署了協定， 計畫利用“墨子號”量子衛星在中國和奧地利之間實現洲際量子金鑰分發。

在實驗中， “墨子號”分別與河北興隆、奧地利格拉茨地面站進行了星地量子金鑰分發，

通過指令控制衛星作為中繼， 建立了興隆地面站與格拉茨地面站之間的共用金鑰， 實驗中獲取共用金鑰量約800kbits。 基於共用金鑰， 採用一次一密的加密方式， 中奧聯合團隊在北京到維也納之間演示了圖片加密傳輸。 結合高級加密標準AES-128協議， 每秒更新一次種子金鑰， 中奧聯合團隊建立了一套北京到維也納的加密視頻通信系統， 並利用該系統成功舉行了75分鐘的中國科學院和奧地利科學院洲際量子保密視訊會議。 “墨子號”衛星與不同國家和地區的地面站之間實現成功對接， 表明了通過“墨子號”衛星與全球範圍任意地點進行量子通信的可行性與普適性， 並為形成衛星量子通信國際技術標準奠定了基礎。

科技日報