重磅突破！中科大實(shí)現(xiàn)1000公里級(jí)量子密鑰分發(fā)【附量子通信行業(yè)現(xiàn)狀】

量子密鑰是一種通過量子力學(xué)原理來實(shí)現(xiàn)加密和解密的密鑰，其安全性基于量子物理學(xué)的不可克隆性和不可預(yù)測性。利用量子密鑰可以實(shí)現(xiàn)絕對安全的通信，保護(hù)通信內(nèi)容不被竊聽或篡改。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與清華大學(xué)王向斌，濟(jì)南量子技術(shù)研究院、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所等合作，成功實(shí)現(xiàn)光纖中1002公里點(diǎn)對點(diǎn)遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)。

【資料圖】

這一里程碑不僅創(chuàng)下了光纖無中繼量子密鑰分發(fā)距離的世界紀(jì)錄，也提供了城際量子通信高速率主干鏈路的方案。相關(guān)研究成果論文日前發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年至今，量子通信科研持續(xù)取得突破。

2020年3月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、山東濟(jì)南量子技術(shù)研究院等機(jī)構(gòu)合作，實(shí)現(xiàn)了500公里級(jí)真實(shí)環(huán)境光纖的雙場量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā)，傳輸距離達(dá)到509公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

2021年6月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)在511公里光纖鏈路上實(shí)現(xiàn)雙場量子密鑰分發(fā)(TF-QKD)，并在無可信中繼的情況下連接濟(jì)南和青島兩城，成為全球首個(gè)無可信中繼的長距離光纖QKD網(wǎng)絡(luò)。

2022年1月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)833公里無中繼光纖量子密鑰分發(fā)，刷新世界紀(jì)錄。

2022年4月，北京量子信息科學(xué)研究院科研副院長、清華大學(xué)理學(xué)院物理系教授龍桂魯團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)電子工程系教授陸建華團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)了一種相位量子態(tài)與時(shí)間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)100公里的量子直接通信，這是至今為止世界上最長的量子直接通信距離。

量子通信領(lǐng)域發(fā)展

我國量子通信領(lǐng)域發(fā)力較晚，但是憑借政策支持和巨大的資金投入，在量子通信領(lǐng)域成功實(shí)現(xiàn)了直道超車，在試點(diǎn)應(yīng)用數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模方面全球領(lǐng)先，并且多項(xiàng)建設(shè)記錄領(lǐng)跑全球。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華、北大、北郵和上海交大等研究機(jī)構(gòu)的研究成果與國際先進(jìn)水平基本同步。根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的2020-2021年QKD領(lǐng)域重要科研機(jī)構(gòu)名單，中國重要科研機(jī)構(gòu)的數(shù)量排在第二位。

目前，國內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)化主要以量子保密通信為主。自2014年京滬干線開啟建設(shè)以來，中國量子保密通信建設(shè)開始提速，骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、星地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷完善，為量子通信向政務(wù)、金融、電力、交通等行業(yè)滲透打下基礎(chǔ)。2020年，中國量子通信市場規(guī)模為381億元，同比增長17.1%。2021年，中國量子通信整體市場規(guī)模達(dá)到445億元左右，同比增長16.8%。

根據(jù)ICV預(yù)測，2021年，全球量子通信市場規(guī)模約為23億美元，預(yù)計(jì)到2025年，增長到153億美元，到2030年，增長到431億美元，2021-2030CAGR約為34%。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為，量子通信是一種有巨大潛力的通信技術(shù)，在未來將為人們帶來巨大的變革。在以后的技術(shù)發(fā)展中，人們對于量子通信將會(huì)進(jìn)行更加深入的研究和改進(jìn)，以期最大程度地發(fā)揮其優(yōu)勢，并讓量子通信在現(xiàn)代通信技術(shù)中發(fā)揮更加重要的作用。

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