中國首條量子通信干線開通 首次實現(xiàn)洲際量子通信

　　9月29日，世界首條量子保密通信干線——“京滬干線”正式開通;結(jié)合“京滬干線”與量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”的天地鏈路，我國科學(xué)家成功實現(xiàn)了洲際量子保密通信。這標(biāo)志著我國已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)邁出了堅實的一步。

　　29日下午，中國科學(xué)院院長、黨組書記白春禮一行來到位于北京中關(guān)村軟件園的國家量子保密通信“京滬干線”北京控制中心暨星地一體管控樞紐，在現(xiàn)場聽取“京滬干線”項目首席科學(xué)家、中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長潘建偉的工作匯報后，宣布“京滬干線”正式開通。隨后，白春禮使用量子加密視頻會議系統(tǒng)與安徽省省長李國英進行了通話，并向合肥、濟南、上海、南山等地的科研人員代表表達了問候;同時在現(xiàn)場通過“墨子號”量子衛(wèi)星與奧地利地面站的衛(wèi)星量子通信，與奧地利科學(xué)院院長Anton Zeilinger進行了世界首次洲際量子保密通信視頻通話。在通話中，Anton Zeilinger向我國科學(xué)家近期在量子通信領(lǐng)域取得的一系列卓越成果表示祝賀，也對進一步加強兩國在量子領(lǐng)域的深度合作提出了希望，同時表達了對中國即將到來的國慶節(jié)日的衷心祝賀。

　　白春禮在活動上指出，我國在廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先，并對量子通信在金融領(lǐng)域以及大數(shù)據(jù)、遠程視頻會議等業(yè)務(wù)方面的成功應(yīng)用表示贊賞。國家發(fā)展和改革委員會、山東省、安徽省、新華社以及各合作參建單位有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)專家共同出席了相關(guān)活動。

　　“京滬干線”項目2013年7月由國家發(fā)改委批復(fù)立項，由中科院統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，中國科大作為項目建設(shè)主體承擔(dān);由安徽省、山東省、合肥市和濟南市共同配套投資建設(shè)并得到了上海市、北京市的大力支持，中國有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司、山東信息通信技術(shù)研究院、中國科大先進技術(shù)研究院、中國銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會等單位協(xié)作建設(shè)。整個項目建設(shè)周期42個月，2016年底完成了全線貫通和星地一體化對接，經(jīng)過半年多的應(yīng)用測試和長時間穩(wěn)定性測試，于2017年8月底在合肥完成了全網(wǎng)技術(shù)驗收。建成后的“京滬干線”實現(xiàn)了連接北京、上海，貫穿濟南和合肥全長2000余公里的量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)，通過 “墨子號”量子衛(wèi)星興隆地面站與“京滬干線”北京上地中繼接入點的連接，真正打通了天地一體化廣域量子通信的鏈路，并通過“墨子號”量子衛(wèi)星與奧地利地面站的衛(wèi)星量子通信，在世界上首次實現(xiàn)了洲際量子通信。

　　“京滬干線”全線路密鑰率大于20kbps，可滿足上萬用戶的密鑰分發(fā)業(yè)務(wù)需求。量子衛(wèi)星興隆地面站到北京接入站點全線密鑰率大于5kbps，可滿足基本數(shù)據(jù)通信需求。業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，已實現(xiàn)北京、上海、濟南、合肥、烏魯木齊南山地面站和奧地利科學(xué)院6點間的洲際量子通信視頻會議，交通銀行京滬間遠程企業(yè)網(wǎng)銀用戶的量子保密通信實時交易，中國工商銀行網(wǎng)上銀行京滬異地數(shù)據(jù)的量子加密傳輸和災(zāi)備，阿里征信數(shù)據(jù)的異地加密傳輸以及量子加密流媒體視頻點播等應(yīng)用示范。

　　量子通信是迄今唯一被嚴(yán)格證明無條件安全的通信方式，可以有效解決信息安全問題，在我國尖端技術(shù)全面緊追世界先進水平的今天，量子通信已經(jīng)走在了世界前列，并持續(xù)保持著其優(yōu)勢地位。中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院研究團隊首次將量子通信的安全距離突破百公里，打開了量子通信技術(shù)實用化的大門。2016年又將安全距離突破到404公里，實現(xiàn)了世界上最遠距離的點到點光纖量子密鑰分發(fā)，突破了高速量子密鑰分發(fā)、高速高效率單光子探測和大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)管控等關(guān)鍵技術(shù)，提出并實現(xiàn)了可實用的可信中繼方法，保證了城際量子通信順利實現(xiàn)。

　　“京滬干線”與“墨子號”量子衛(wèi)星的完美對接，預(yù)示著天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形已經(jīng)形成，未來將以此為基礎(chǔ)，推動量子通信在金融、政務(wù)、國防、電子信息等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，建立完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)，最終構(gòu)建基于量子通信安全保障的量子互聯(lián)網(wǎng)。“京滬干線”的建成和開通將吸引和培育一批量子保密通信領(lǐng)域的上下游企業(yè)，使量子保密通信產(chǎn)業(yè)成為我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

 

　　天地一體化廣域量子通信鏈路示意圖

 

　　洲際量子保密通信示意圖

 

　　“京滬干線”項目情況