我们国家实现了星地量子密钥分发的新突破，为量子通信组铺平了道路

IT 世家 3 月 20 据日报报道，中国科技大学今天上午宣布，由济南量子技术研究院、中国科学院上海技术物理研究所、微小卫星创新研究所等单位组成的研究团队，中国科技大学潘建伟、彭承志、廖胜凯等。，首次在国际上实现了量子微纳卫星与微型化、可移动飞行控制之间的实时量子密钥分发。高达一次卫星通过期间完成。 1 共享百万比特的安全密钥。

▲ 济南一号星地量子密钥分发试验量子微纳卫星示意图

联合团队和南非斯坦陵布什在此基础上（Stellenbosch）在中国和南非之间，大学科研团队合作 12900 量子密钥建立在多公里的距离，实现图像数据“一次一密”的加密和传输。这项工作为产品化卫星量子通信网络铺平了道路。有关研究成果是 2025 年 3 月 20 日本在国际学术期刊《自然》杂志上发表。

IT 根据官方介绍，通信安全是国家信息安全和经济社会发展的重要基础。量子保密通信是基于量子密钥分发的。到目前为止，唯一能够实现“信息论可证”的通信方式，目前，信息系统的安全传输水平将大大提高。目前，基于光纤链路的城际量子通信已经成熟并初步应用。为了实现长距离甚至全球化的量子保密通信，有必要克服光纤的固有消耗和难以覆盖全球的问题。利用卫星平台分发自由空间的量子密钥，可以有效克服这些限制，实现全球量子保密通信。

中国科学技术大学与多家科研机构合作，在星地量子通信方面进行了一系列开创性研究。中国科学技术大学率先开发的“墨子”量子科学实验卫星首次实现了星地量子密钥的国际分发，并与路面光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”形成了天地一体化广域量子保密通信网络。在卫星实现全球量子通信的基础上，充分验证了可行性。由于“墨子”量子卫星不能直接覆盖全球，成本高，发射多颗低成本量子微纳卫星并实现网络组织运行已成为构建高效、产品化、全球化量子通信网络的迫切需求。

针对这一目标，研究团队成功突破了基于卫星姿势控制的低成本微型诱骗态量子光源技术、复合激光通信实时密钥提取技术、高精度瞄准等关键技术，完成了星载量子密钥分发负载和量子微纳卫星平台的开发，负载重量约为 与“墨子号”相比，23kg减少了大约一个数量级，灯源频率增加了大约一个数量级。 6 倍，密钥生成的时效性从几天内完成，提高到单轨即时成码。国际第一颗量子微纳卫星“济南一号”在系列技术突破的基础上，由团队开发 2022 年 7 月 27 每天成功发射入轨。国际第一颗量子微纳卫星“济南一号”在系列技术突破的基础上，由团队开发 2022 年 7 月 27 每天成功发射入轨。研究小组进一步发展了微型飞行控制系统，与第一代重约相比 13 吨飞控，重量减少2个量级左右，达到低于2个量级。 100kg 水平，可快速部署，可以适应城市、山区、高原等各种环境，原则上可以支持移动量子通信。。

量子微纳卫星与济南、合肥、南山、武汉、北京、上海、南非斯坦陵布什等路面光学站建立了光链接，实现星地量子密钥实时分发试验。星载量子诱骗态灯源平均每秒发送 2.5 1亿次信号光子，结合上下光通信实现密钥实时提取，一次过轨对接试验可以生成 1Mbits250kbits 安全密钥，平均成码率可以达到 3kbps。研究小组以卫星为可靠中继，进一步实现了道路相距。 12900km 在北京站和南非斯坦陵布什站之间的钥匙共享和数据中继。

这项研究工作是未来发射多颗微纳卫星，构建“量子星座”奠定了坚实的基础，不仅为大规模产品化量子通信网络的建设提供了核心技术支撑，也为量子互联网的全球布局开辟了新的发展路线。

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