从中国到南非 中国首次实现上万公里星地量子通信创世界纪录
2025-03-21 09:28 联合报／ 记者黄国梁／即时报导

星地量子金钥分发实验示意图。（受访单位供图）新华社
一头连接亚洲东部的中国，一头连接非洲大陆最南端的南非，以中国微纳量子卫星为桥梁
，中非联合科学研究团队近期成功实现1万2900多公里距离的洲际量子通讯。
新华社报导，新华社20日从中国科学技术大学了解到，学校科研人员潘建伟、彭承志、廖
胜凯等与国内外多个科研团队合作，在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地
面站之间的实时星地量子密钥分发，在单次卫星通过期间实现了多达100万比特的安全密
钥共享。他们与南非斯泰伦博斯大学科学研究团队合作，在中国和南非之间相隔12900多
公里的距离上建立量子密钥，成功将一张中国长城图片和一张南非实验现场图片完成“一
次一密”加密，实现跨越南北半球的远程安全传输。
报导称，基于量子金钥分发的量子保密通讯是迄今唯一可实现“信息论可证”安全性的
通讯方式，将大幅提升现有资讯系统的资讯安全传输水准。经过十几年的努力，使用光纤
传输的城域城际量子通讯已发展成熟并初步应用，但要实现跨洲联洋的全球性远程量子通
信，需要借助量子卫星平台。利用卫星平台进行自由空间量子金钥分发，能够突破光纤等
传输限制，实现全球范围的量子保密通讯。
中国科学技术大学教授级高级工程师、“济南一号”计画负责人廖胜凯介绍说，“以前要
实现一次星地间的量子通信，大约需要三四天时间，现在已经可以实现实时通信。”此外
，“济南一号”的载荷重量只有约23公斤，重量不到“墨子号”的十分之一，而光源频率
提升约6倍。
2016年，中国潘建伟科研团队主导的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，在
世界上首次实现卫星与地面之间的量子通讯。然而其成本高、覆蓋范围有限。科学研究人
员尝试发射造价更低、身材更“苗条”的微纳卫星，多颗网络组成高效率、实用化、全球
化量子通讯网络。
2022年7月，中国发射国际首颗量子微纳卫星。 “这颗微纳卫星的成本只有‘墨子号’的
二十分之一，卫星自重、载荷重量也降低约一个数量级，但光源频率提升约6倍。”廖胜
凯说，研究团队同时升级了小巧轻便的地面站系统。
报导称，据悉，与9年前相比，此次实现连接亚非两大洲的量子通信，在通讯性能和设备
整合等方面都有重大提升。当年的第一代量子通讯卫星地面站重约13吨，现在只有不到
100公斤重，可以方便部署到城市、山区、高原等各种环境。这些技术进步提升了量子通
讯的实用性和经济性，为大规模量子通讯网络的建置提供了关键技术支撑，使实现全球化
量子通讯成为可能。
此次，量子微纳卫星与中国济南、合肥、武汉、北京、上海以及南非的斯泰伦博斯等地面
光学站建立光链路，实现即时星地量子密钥分发实验。以卫星作为可信中继，研究团队进
一步实现了地面相距12900多公里的北京站和南非斯泰伦博斯站之间的密钥共享和数据中
继。
这项研究工作为未来发射多颗微纳卫星建构“量子星座”奠定了坚实基础，不仅为大规模
实用化量子通讯网络的建设提供了关键技术支撑，更为量子网络的全球部署开辟了新的发
展路径。
3月20日，国际学术期刊《自然》杂志刊发论文，介绍了这次全球南北半球国家之间的首
次量子通信，称其为“向长距离安全量子通信的现实飞跃”。审稿者称赞此成果是“技术
上令人钦佩的成就”“展示了卫星量子金钥分发技术的成熟”。
新闻出处:联合新闻网
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