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 中國開建世界上最遠距離光纖量子通信干線
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發(fā)表于 2014-06-18 13:18:11  只看樓主 
　5月12日消息，在兩項最新進展推動下，網(wǎng)絡安全領域應用量子物理向著實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)安全傳輸這一夢想更靠近了一步。

本文引用地址：

http://www.eepw.com.cn/article/246869.htm
　　據(jù)英國《自然》周刊4月24日一期報道，近日，中國開始建設世界上最遠距離的光纖量子通信干線——連接北京和上海，光纖距離達到2000公里。另一方面，由東芝、英國電信集團、德國ADVA光網(wǎng)絡公司以及英國國家物理實驗室組成的聯(lián)合研究組宣布了通過現(xiàn)場網(wǎng)絡實驗而得出的“令人鼓舞”的研究成果，驗證了在進行經(jīng)典通信的同時實現(xiàn)量子通信的可行性。
　　數(shù)據(jù)安全依賴于密鑰(由數(shù)字0和1組成的一段序列，用于對信息進行加解密)的安全性。然而傳統(tǒng)的加密系統(tǒng)中，密鑰在傳輸過程中面臨著被*****的風險。而量子通信通過一項利用光子微觀特性的量子密鑰分發(fā)技術“解決了現(xiàn)有通信系統(tǒng)中這一最薄弱的環(huán)節(jié)”，提供量子密碼產(chǎn)品和服務的瑞士公司IDQuantique的共同創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官格列瓦·里波迪說。
　　量子密鑰分發(fā)利用單光子的量子狀態(tài)對密鑰進行編碼。當存在任何*****時，量子力學原理決定了這種行為一定會擾動光子的量子狀態(tài)，從而被通信方察覺。中國上述投資約1億美元的開創(chuàng)之舉和上面提到的聯(lián)合研究中的系統(tǒng)都應用了量子密鑰分發(fā)技術。
　　中國科學技術大學的潘建偉教授——其團隊牽頭實施“京滬干線”工程——介紹道：“‘京滬干線’不僅將為政府和金融機構(gòu)提供最高安全等級的通信保障，也將是檢驗量子物理基本原理和測試、應用新技術的試驗床�！�
　　潘建偉希望結(jié)合這個地面光纖網(wǎng)絡和將于明年發(fā)射的量子科學實驗衛(wèi)星來實現(xiàn)廣域的量子通信網(wǎng)絡。同時，這將為諸如量子力學非定域性等量子物理基本原理的檢驗提供研究平臺。
　　中國并非唯一開展遠距離實用化量子通信網(wǎng)絡建設的國家。巴特爾紀念研究所的研究人員唐·海福德領導的團隊和IDQuantique合作，已著手在該機構(gòu)位于美國哥倫比亞市的總部和華盛頓地區(qū)辦公室間建立長達650公里的量子通信線路。據(jù)海福德透露，他們還進一步計劃，在此線路的基礎上建立起連接美國主要城市、總長超過1萬公里的環(huán)美國量子通信網(wǎng)絡。
　　中國和美國的這兩個量子通信網(wǎng)絡都利用暗光纖作為傳送量子信號的線路。不過，來自劍橋大學東芝(歐洲)研究中心的安德魯·席爾茲認為，暗光纖“并非隨處可得，并且可能價格昂貴(因為要占用一條單獨的光纖)”。這一問題自然的解決之道就是嘗試在“亮光纖”——即用來進行經(jīng)典通信的光纖——上傳送量子信號。然而通常情況下，用以進行經(jīng)典通信的光強達到每個光脈沖包含數(shù)千億個光子，相比之下，單光子級別的量子通信信號就直接被湮沒。
　　席爾茲及其同事近日發(fā)表的研究則成功解決了這一問題。通過波分復用，他們在英國電信集團一條兩端相距26公里的亮光纖線路中實現(xiàn)了穩(wěn)定的量子密鑰分發(fā)：在一根光纖內(nèi)四通道經(jīng)典通信數(shù)據(jù)的強光背景下，高速的量子密鑰分發(fā)持續(xù)了數(shù)個星期。

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