合肥7月25日电(记者徐海涛)近期,中国科学手艺大学潘建伟传授及同事彭承志、张强等构成的研究小组,正在国际上初次成功实现了白日远距离(53km)自正在空间量子密钥分发,通过地基尝试正在信道损耗和噪声程度方面无效验证了将来建立基于量子星座的星地、星间量子通信收集的可行性。国际巨子学术期刊《天然·光子学》日前颁发了该功效。
基于卫星平台的量子通信是建立全球量子通信收集最为可行的手段,世界首颗量子科学尝试卫星“墨子号”目前曾经正在国际上成功实现了初次星地量子通信,为将来开展大尺怀抱子收集和量子通信尝试研究奠基了手艺根本。但因为阳光噪声的影响,“墨子号”卫星只能正在夜晚工做,至多需三天才能完成全球范畴内地面坐点的笼盖。
为抑止白日阳光布景噪声,潘建伟团队近期从三方面成长环节手艺,他们采用1550nm波段光子开展尝试,优化光学系统,将噪声降低跨越一个数量级,并成长频次上转换单光子探测手艺、自正在空间光束单模光纤耦合手艺,降低噪声约四个数量级。研究小组正在相距53公里的两点间完成了白日阳光布景下的量子密钥分发尝试,尝试验证了太阳光布景下开展星地、星间量子密钥分发的可行性,为下一步建立量子星座打下了的手艺根本。
为提高卫星量子通信适用化程度,可行的子是建立由多颗低轨道卫星或高轨道卫星构成的量子星座,成立笼盖全球的及时量子通信收集。建立量子星座需冲破两个手艺难题:一是通信距离添加会导致链损耗增大,二是卫星轨道升高会显著增大被太阳光映照的概率。
《天然·光子学》审稿人评价该功效“应对了白日自正在空间量子密钥分发的一个主要挑和”, 饰这是一项“杰出的成绩”。
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