全通型量子通讯网

✍ dations ◷ 2025-04-25 07:54:43 #全通型量子通讯网
量子网络(英语:quantum network),是指在多个通信节点间,利用量子密钥分发进行安全通信的网络。各节点间产生的量子密钥可以对传统的语音、图像以及数字多媒体等通信数据进行加密和解密。由于量子通信线路无法通过挂接旁路窃听或拦截窃听,只要被窃听就会让量子态发生变化从而改变通信内容被侦知,从而实现安全的通信。欧洲日内瓦大学和康宁玻璃公司合作建造的量子通信光纤网络全长为307公里。中国于2017年9月底开通的京沪干线长达2000公里。量子通信融合了现代物理学和光通信技术研究的成果,由物理学基本原理来保证密钥分配过程的无条件安全性。量子密钥分发根据所利用量子状态特性的不同,可以分为基于测量和基于纠缠态两种。基于纠缠态的量子通信在传递信息的时候利用了量子纠缠效应,即两个经过耦合的微观粒子,在一个粒子状态被测量时,同时会得到另一个粒子的状态。世界上已有美国、欧洲、中国等多个研究小组和机构致力于量子通信网的研发。2004年,中国科学技术大学潘建伟教授的科研团队首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输。2005年,美国建成了DARPA量子网络。其连接节点有3个,分别为美国BBN公司、哈佛大学和波士顿大学,目前延伸长度为10公里。2008年8月,潘建伟团队研制20km级3方量子电话网络。来自12个欧盟国家的41个科研小组经过四年半时间,建立了SECOQC量子通信网络,并于2008年10月在维也纳现场演示了一个基于商业网络的安全量子通信系统。该系统集成了多种量子密码手段,包含6个节点。其组网方式为在每个节点使用多个不同类型量子密钥分发的收发系统并利用可信中继进行联网。2009年,潘建伟团队在合肥构建和演示了一个4节点全通型量子通信网络。其中任意两个节点都可以互联互通、实时地产生不落地量子密钥,进而用来进行各种加密的数据、语音和多媒体通信等应用。此网络基于诱骗态量子通信方案,大大提高了安全通信的距离和密钥产生速率,同时保证了绝对安全性 。其最近的两个通信节点超过16km。每个节点可工作在全双工模式,即同时作为量子信号发射和接收方进行量子通信。截止2009年,点对点的两方量子通信技术已经比较成熟, 科学家和技术人员利用光量子态已经能够实现几十公里到百公里级的两方量子密钥分发系统 。 为了拓展应用,需对点对点的通信方式进行组网,满足多用户的通信需要。为了与现有通信系统兼容以及大量减少成本,量子通信网还将充分利用经典通信设施,如现有光纤网络。2014年11月15日,中国研发的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,刷新世界纪录。2016年8月16日,中国发射全世界首颗量子科学实验卫星。截至2017年8月,已完成了包括千公里级的量子纠缠分发、星地的高速量子秘钥分发,以及地球的量子隐形传态等预定的科学目标。2017年9月29日,世界首条量子保密通信干线“京沪干线”正式开通。当日结合京沪干线与“墨子号”量子卫星,成功实现人类首次洲际距离且天地链路的量子保密通信。干线连接北京、上海,贯穿济南和合肥全长2000余公里,全线路密钥率大于20千比特/秒可同时供上万用户密钥分发。中国“金融信息量子通信验证网”在北京开通,计划依托于京沪干线执行两大金融重镇间的保密,在世界上首次将量子通信技术应用于金融信息安全传输。另有“济南党政机关量子通信专网”是第一个党政机关网,可供百平方公里的近200个终端进行保密通信,用户之间的通信实现了每秒产生4000多个密码。济南量子科学研究院院长助理周飞参与了整个济南专网的建设,并世界上首次应用于公检法部门,例如在检察院系统,对一些贪腐案件调查进行信息沟通时,通过量子通信电话可以保证信息安全性,不存在泄露或窃听;能够实务应用的关键是室温下通信波段单光子探测器的研发成功。

相关

  • 道尔顿原子质量单位(Atomic mass unit,amu),现称统一原子质量单位(Unified atomic mass unit,u)或道尔顿(dalton,Da),是用来衡量原子质量的单位,定义为静止未键结且处于基态碳12原子质量的1/12
  • 婴儿配方奶粉婴儿配方奶粉又称母乳化奶粉,是以牛乳或其他动物乳或其他动植物成分为基本成分,适当添加营养素,可供给婴儿生长与发育所需营养的一种婴儿食品,用作母乳的替代品。母乳是婴儿最理
  • 药物依赖物质依赖(英语:Substance dependence)或称药物成瘾(drug addiction),指需要服用药物才能使日常生活表现正常的强迫行为。出现物质依赖状况后,若突然停止服用药物,可能出现药物戒断症
  • 开元音表内成对的元音分别为不圆唇/圆唇。开元音是一类将舌头尽可能放低、远离上颚的元音,故亦称低元音。世界上98%的语言都有开元音,除了少数语言如Hinónoʼeitíít(英语:Arapaho la
  • 羟胺羟胺——又称羟基胺——可看作NH3中的一个H被OH取代而形成的衍生物,其分子式为NH2OH。室温下为不稳定的白色晶体,容易潮解, 常以水溶液的形式使用。1999年来,两家生产羟胺的工厂
  • 危海危海(Mare Crisium)是位于月球正面东部危海盆地中的一座月海,位于560×420公里范围内,面积近17.6万平方公里,表面极为平坦。它是月球正面最孤独的月海:四周环被辽阔的高地环抱,仅
  • 术数饮食 - 服饰 - 建筑 - 文物 - 节日 - 教育 科学 - 五术(医学 - 术数) - 武术术数指在中华文化中五术的命、卜、相此三术。“盖数术家陈其数,而阴阳家明其义耳’。战国时便出现
  • 完美主义涅槃谬误(英语:nirvana fallacy)或完美主义谬误(perfectionist fallacy)是一种非形式谬误,系宣称某个解决方案无法做到完美,因此不可行。较白话的诠释是:“不能做到完美,就不应该做”
  • 郭万林郭万林(1960年10月-),陕西眉县人,中国力学家。南京航空航天大学教授。2017年当选为中国科学院院士。1985年毕业于西北工业大学,1991年获西北工业大学博士学位。
  • 大园坐标:25°3′45.52″N 121°11′52.32″E / 25.0626444°N 121.1978667°E / 25.0626444; 121.1978667大园区(台湾客家语饶平腔:taiˊ vien kiˇ)是位于台湾桃园市北部的一个市