量子通信网络结构和管理方法

该互联网均值成视频码率比先前的“墨子号”试验高于40几倍。光纤线QKD链接长达2000千米，而星地QKD链接长达2600千米，两紧密结合，互联网内随意一个客户能够完成最多做到4600千米的量子科技保密性通讯。
中国北京时间1月7日零时，我国科技进步高校（下称中国科技大学）专家教授潘建伟精英团队取得成功完成了超越4600千米的星地量子科技密匙派发，意味着在我国已搭建出乾坤一体化多源量子科技通信网络原型。该成效已在美国《自然》杂志期刊上刊登。
潘建伟强调，此项成效说明量子技术完善到足够好用的程度，根据路面光纤线及通讯卫星可以将大量我国量子科技数据连接起來，可完成搭建全世界量子科技互联网。《自然》杂志期刊评审人点评称，它是地球上较大、最优秀的量子科技密匙派发互联网，是量子通信“极大的工程项目性造就” 。
从32公分到4600千米
通讯间距提高超14千倍
1989年，第一个量子科技密匙派发（QKD）试验在IBM企业的试验室内完成，那时候的传送路线仅有32公分。现如今，在“墨子号”量子通信试验通讯卫星和“京沪线主干线”的互动下，历经2年多可靠性、安全测试，我国早已完成了4600千米的量子科技保密性网络通信，并为超出150名客户出示服务项目。
量子科技密匙是根据量子科技不能复制定律，一个不明的量子态不能够被精准地拷贝，一旦被精确测量也会被毁坏。因而，一旦有些人盗取并尝试自主载入量子科技密匙，一定会被发觉。
可是，不能拷贝也是有弊端，那便是工程项目计划方案上没法像电子信号一样被提高。光量子根据远距离光纤传输激光焊接，必定会造成耗损。再再加上自然环境噪声的危害，现阶段真正自然环境中2个路面客户中间立即根据光纤线派发量子科技密匙，比较远的传送间距只有做到约100至200千米。
在量子科技中继器技术性并未完善的状况下，间距长达2000千米的全球第一条量子科技保密性通讯主干线“京沪线主干线”沿路设定了32个中继站点开展“接力赛跑” ，根据互联网防护等方式确保中继站点内的网络信息安全。
此外，专家也在探寻一些更加最前沿的新技术应用以处理间距难题。比如，双场量子科技密匙派发（TF-QKD）。在这些方面，潘建伟精英团队两者之间合作方将真正自然环境中光纤线的双场量子科技密匙派发间距从300千米扩展到509千米。另一方面，高路轨的通讯卫星能够做为华耀中继站点。针对远距离或洲际酒店客户而言，因为自由空间内量子科技数据信号衰减系数水准低、退相干效用能够忽视，星地QKD变成最具诱惑力的计划方案。
2017年，潘建伟精英团队依靠“墨子号”通讯卫星取得成功向河北兴隆地面站派发了量子科技密匙，最长距离做到1200公里，均值成视频码率达到1.1kbps（每秒钟1.1千比特）。
现阶段， “京沪线主干线”路面量子通信网络光纤已在为150多位客户出示服务项目，在这些方面，潘建伟精英团队演试了上变换单光子探测仪、聚集波分复用、高效率顶底传送、即时后处理工艺和监管等关键核心技术，最重要的是抵抗已经知道的量子科技进攻。有关星地链接，她们则根据大幅度提高系统软件硬件软件设计方案完成了髙速星地QKD 。硬件配置层面，提升了路面信号接收器的光学系统，提升了QKD系统软件的数字时钟速度；手机软件层面，选用更高效率的QKD协议书来形成密匙。
除此之外，她们还印绶地QKD间距从1200千米提高到2000千米，相对的遮盖视角为170度，基本上是全部苍穹。深圳南山地面站里的远程控制客户能够与“京沪线主干线”上的任一连接点开展QKD ，不用附加的地面站或光纤线链接。
搭建星地量子通信互联网