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三个合作地面站(格拉茨,南山和兴隆)的插图列出了所有用于密钥生成的路径和相应的最终密钥长度。信用:中国科技大学私人和安全通信是人类的基本需求特别是互联网使用和电子商务的指数增长,建立一个全球数据保护的安全网络至关重要传统的公钥密码学通常依赖于某些数学函数的计算难度。相比之下,量子密钥分配(QKD)使用量子叠加状态下的单个光量子(单光子),以保证远方之间的无条件安全性以前,由于光纤或地面自由空间的光学信道损耗,量子通信距离被限制在几百公里之内。问题利用了卫星和空基链路可以方便地连接地球上的两个远程点,大大减少了通道损耗,因为大多数光子的传播路径都在空白区域,损失和退相干可以忽略不计一个由中国科学院领导的跨学科多机构科学家团队领导潘建伟教授花了十多年的时间研制出一种致力于量子科学实验的精密卫星Micius,该实验于2016年8月发射,并在海拔500公里的轨道上运行。中国建有五个地面站以配合Micius卫星,位于兴隆(北京附近),南山(乌鲁木齐附近),德令哈(37°22'4443“N,97°43'3701”E),丽江(26°41'3815“N,100°1) '4555“E)和西藏的Ngari(32°19'3007”N,80°1'3418“E)在发布后的一年内,实现了全球规模量子互联网的三个重要里程碑:卫星 - 接地诱饵状态QKD,其频率在〜1200 km的范围内(Liao et 2017年,自然549,43);基于卫星的纠缠分布到地球上的两个位置,分别为〜1200 km和Bell测试(Yin et al 2017,Science 356,1140),以及地对地卫星量子隐形传态(Ren et al 2017,Nature 549,70)基于卫星的QKD的有效链路效率被测量为比在相同长度1200 km的光纤直接传输大约20个数量级。这三个实验是迈向全球空基量子互联网的第一步 - 时间垫文件传输信用:中国科学技术大学基于卫星的QKD现已与城域量子网络相结合,其中光纤用于高效便捷地连接城市内的众多用户,距离为100 km例如,兴隆站现已通过光纤连接到北京的城域多节点量子网络。最近,最大的基于光纤的量子通信骨干网有b由潘教授团队在中国建立,将北京与上海(通过济南和合肥,以及32个信任继电器)连接起来,光纤长度为2000公里。主要部门正在接受政府,银行,证券的实际应用测试。和保险公司Micius卫星可以进一步利用作为信任中继,方便地连接地球上的任何两个点,实现高安全性密钥交换。为进一步证明Micius卫星是地球上不同地面站量子密钥分配的强大平台,QKD今年6月,与奥地利科学院的Anton Zeilinger教授合作,从Micius卫星到维也纳附近的Garz地面站也成功地进行了演出。卫星因此在它自己和兴隆之间建立了一个安全的关键,并且它本身和它之间的另一个关键,比如说,Graz然后,根据地面指挥站的要求,Micius充当可靠的继电器它执行按位异或操作两个键之间的关系,并将结果传递给其中一个地面站这样一来,中国和欧洲之间在地球上相隔7600公里的位置创建了一个密钥。这项工作指向了一个有效的解决方案,可以实现超长距离全球量子网络Micius(大小为534 kB)的图片从北京传输到维也纳,以及Schrödinger的图片(大小为4)9 kB)从维也纳到北京,使用大约80 kbit安全量子密钥进行一次性密码编码中国科学院与奥地利科学院之间也采用了高级加密标准(AES),进行了洲际视频会议 - 每秒更新128位种子密钥的128协议视频会议持续75分钟,总数据传输量约为2 GB,其中包括奥地利和中国之间交换的量程密钥的560 kbit发布:廖胜凯等al,“卫星接力洲际量子网络”,物理评论快报,2018年; doi:101103 / PhysRevLett120030501来源:廖胜凯,