量子通信：架起天地一體萬里通信網(wǎng)

全球首個星地量子通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋我國四省三市32個節(jié)點，包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域網(wǎng)，通過兩個衛(wèi)星地面站與“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星相連，總距離為4600公里，目前已接入金融、電力、政務(wù)等行業(yè)的150多家用戶。

遨游在太空的“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星，如今有了屬于自己的“正式名稱”。2020年9月11日，國家重大文化工程《辭?！罚ǖ谄甙妫┱綄ν獍l(fā)布，本次新增內(nèi)容中添加了“量子通信”“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”等詞條。

2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。為了這一天，中國的量子物理學(xué)家們，已經(jīng)準備了10多年。

把量子實驗室“搬”上太空

“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星的誕生，源于我國“構(gòu)建全球范圍量子通信網(wǎng)”的科學(xué)愿景?！鞍蚜孔訉嶒炇摇帷咸盏脑O(shè)想，10多年前就已被提出?！敝袊茖W(xué)技術(shù)大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士潘建偉說。

在這場量子學(xué)革命的科學(xué)競賽中，多個“世界首次”“世界首個”均來自于由潘建偉領(lǐng)銜的“中國隊”：在國際上首次實現(xiàn)安全通信距離超過100公里的光纖量子密鑰分發(fā)、實現(xiàn)國際上首個全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)、建成世界首個規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)……“這標志著中國在量子通信領(lǐng)域的崛起，從10年前不起眼的國家逐步發(fā)展為現(xiàn)在的世界勁旅，將領(lǐng)先歐洲和北美?！眹H權(quán)威期刊《自然》雜志曾如此感嘆。

中國團隊的這些研究工作，證明了實現(xiàn)基于衛(wèi)星的全球量子通信網(wǎng)絡(luò)和開展空間尺度量子力學(xué)基礎(chǔ)檢驗的可行性。

構(gòu)建首個星地量子通信網(wǎng)

全球首個星地量子通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋我國四省三市32個節(jié)點，包括北京、濟南、合肥和上海4個量子城域網(wǎng)，通過兩個衛(wèi)星地面站與“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星相連，總距離為4600公里，目前已接入金融、電力、政務(wù)等行業(yè)的150多家用戶。

目前，廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的雛形已基本形成，未來在此基礎(chǔ)上，可進一步推動量子通信在金融、政務(wù)、國防、電子信息等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

《自然》雜志審稿人對此評價道，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是量子通信“巨大的工程性成就”。星地量子通信網(wǎng)的建成，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的“量子網(wǎng)”奠定科技基礎(chǔ)，也為相對論、引力波等科學(xué)研究，提供了前所未有的“天地實驗室”。

發(fā)布時間：2021年6月23日

（來源：科技日報）