圖：「墨子號」提前實現目標，潘建偉4日在發布會上介紹有關情況\新華社

　　中國自主研製的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」，日前在國際上首次成功實現從衛星到地面的「量子密鑰分發」和從地面到衛星的「量子隱形傳態」，加之今年6月實現千公里級量子糾纏分發，「墨子號」預設三大科學目標提前一年圓滿完成，有關成果為建立最安全保密的全球天地一體化量子通信網絡奠定基礎。量子衛星首席科學家潘建偉表示，只要發射多顆量子通信衛星升空，最快可於2030年左右建成全球化廣域量子通信網絡。\大公報記者劉凝哲北京報道

　　去年8月16日發射升空的「墨子號」已取得「量子密鑰分發」和「量子隱形傳態」兩項成果，由中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉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研究所王建宇研究組等機構完成。成果於10日在線發表於國際權威學術期刊《自然》雜誌。《自然》審稿人認為，這是「令人欽佩的成就」和「本領域的一個里程碑」，代表「量子通信方案現實實現中的重大進步」。

　　可滿足大量數據傳輸

　　「量子密鑰分發」通過量子態的傳輸，讓遙遠兩地用戶共享無條件安全的密鑰，利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密，是目前人類唯一已知不可竊聽、不可破譯的無條件安全通信方式。「墨子號」量子密鑰分發實驗，採用衛星發射量子信號，河北興隆與新疆南山地面站分別接收的方式，在北京和烏魯木齊之間建立量子密鑰。

　　潘建偉認為，「墨子號」的密鑰發送效率，可以滿足絕對安全的打電話或銀行傳輸大量數據的需求。這一重要成果為構建覆蓋全球的量子保密通信網絡奠定可靠的技術基礎。以星地量子密鑰分發為基礎，將衛星作為可信中繼，可實現地球上任意兩點密鑰共享，將量子密鑰分發範圍擴展到覆蓋全球。此外，將量子通信地面站與合肥量子通信網、濟南量子通信網、京滬幹線等城際光纖量子保密通信網互聯，可構建覆蓋全球的天地一體化保密通信網絡。

　　量子衛星工程常務副總師兼衛星總指揮王建宇說，若衛星在3.6萬公里軌道上，地球三分之一就能一直看到衛星，於任何時候可以保密通信。理論上有三顆高軌衛星就能覆蓋全球。潘建偉補充，若國家支持發射多顆量子通信衛星，那麼有希望到2030年左右，建成全球化廣域量子通信網絡。潘建偉稱，科研團隊下一步還開展基於量子糾纏的遠距離量子密鑰分發實驗。一旦成功，將最終實現所有密碼學者夢想的「聖杯」，希望這項工作今年能完成。

　　洲際量子保密通話就緒

　　量子通信的另一重要內容是「量子隱形傳態」。「墨子號」量子隱形傳態採用地面發射糾纏光子、天上接收的方式，衛星過境時，與海拔5100米的西藏阿里地面站建立光鏈路。地面光源每秒產生8000個量子隱形傳態事例，地面向衛星發射糾纏光子，實驗通信距離從500公里到1400公里，所有6個待傳送態均以大於99.7%的置信度超越經典極限。這一重要成果為未來開展空間尺度量子通信網絡研究，以及空間量子物理學和量子引力實驗檢驗等研究奠定可靠技術基礎。

　　據潘建偉介紹，其團隊下一步將與歐洲量子通信團隊合作進行洲際量子密鑰分發，德國、意大利地面站料年底做好相關合作的準備，這表明「墨子號」可與世界其他國家符合要求的設備對接。