浅谈量子保密通信

图2量子密钥分发

量子科学实验卫星“墨子号”于2016年8月16日发射成功，率先在国际上实现高速星地量子通信[8]。“墨子号”是中科院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的5颗科学实验卫星之一，该项目目标为建立卫星与地面远距离量子科学实验平台，并在此平台上完成空间大尺度量子科学实验。如图3所示，即在高精度捕获、跟踪、瞄准系统的辅助下，建立地面与卫星之间超远距离的量子信道，实现卫星与地面之间的量子密钥分发，量子密钥初始码产生率约为10kbps，为建立全球范围的量子通信网络打下技术基础。

“墨子号”还将首次在空间尺度上实现对量子力学非定域性的实验检验，加深人类对量子力学基本原理的理解，并为量子力学非定域性的终极检验奠定基础。空间量子科学实验平台的建立，还将为探索和检验广义相对论、量子引力等物理学基本原理提供全新的手段。

目前国内设有5个地面站用于接收量子密钥。并已在欧洲设立地面站，验证洲际远距离星地量子通信。2019年底将发射第一颗商用量子卫星，预计2021年第二季度之前，共发射3颗商用量子卫星，形成对全球初步覆盖。