我國初步構建天地一體化廣域量子通信網絡

首條量子通信幹線開通 首次洲際量子通信實現
我國初步構建天地一體化廣域量子通信網絡

9月29日，世界首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”正式開通；結合“京滬幹線”與量子科學實驗衛星“墨子號”的天地鏈路，我國科學家成功實現了洲際量子保密通信。這標誌著我國已構建出天地一體化廣域量子通信網絡雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡邁出了堅實的一步。

29日下午，中國科學院院長、黨組書記白春禮一行來到位於北京中關村軟體園的國家量子保密通信“京滬幹線”北京控制中心暨星地一體管控樞紐，在現場聽取“京滬幹線”項目首席科學家、中科院院士、中國科學技術大學常務副校長潘建偉的工作彙報後，宣佈“京滬幹線”正式開通。隨後，白春禮使用量子加密視頻會議系統與安徽省省長李國英進行了通話，並向合肥、濟南、上海、南山等地的科研人員代表表達了問候；同時在現場通過“墨子號”量子衛星與奧地利地面站的衛星量子通信，與奧地利科學院院長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向我國科學家近期在量子通信領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絡技術方面處於世界領先，並對量子通信在金融領域以及大數據、遠程視頻會議等業務方面的成功應用表示讚賞。國家發展和改革委員會、山東省、安徽省、新華社以及各合作參建單位有關領導專家共同出席了相關活動。

“京滬幹線”項目2013年7月由國家發改委批復立項，由中科院統一領導，中國科大作為項目建設主體承擔；由安徽省、山東省、合肥市和濟南市共同配套投資建設並得到了上海市、北京市的大力支持，中國有線電視網絡有限公司、山東信息通信技術研究院、中國科大先進技術研究院、中國銀行業監督管理委員會等單位協作建設。整個項目建設週期42個月，2016年底完成了全線貫通和星地一體化對接，經過半年多的應用測試和長時間穩定性測試，于2017年8月底在合肥完成了全網技術驗收。建成後的“京滬幹線”實現了連接北京、上海，貫穿濟南和合肥全長2000余公里的量子通信骨幹網絡，通過 “墨子號”量子衛星興隆地面站與“京滬幹線”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，並通過“墨子號”量子衛星與奧地利地面站的衛星量子通信，在世界上首次實現了洲際量子通信。

“京滬幹線”全線路密鑰率大於20kbps，可滿足上萬用戶的密鑰分發業務需求。量子衛星興隆地面站到北京接入站點全線密鑰率大於5kbps，可滿足基本數據通信需求。業務應用方面，已實現北京、上海、濟南、合肥、烏魯木齊南山地面站和奧地利科學院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網銀用戶的量子保密通信實時交易，中國工商銀行網上銀行京滬異地數據的量子加密傳輸和災備，阿裏徵信數據的異地加密傳輸以及量子加密流媒體視頻點播等應用示範。

量子通信是迄今唯一被嚴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，在我國尖端技術全面緊追世界先進水平的今天，量子通信已經走在了世界前列，並持續保持著其優勢地位。中科院量子信息與量子科技創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實用化的大門。2016年又將安全距離突破到404公里，實現了世界上最遠距離的點到點光纖量子密鑰分發，突破了高速量子密鑰分發、高速高效率單光子探測和大規模量子網絡管控等關鍵技術，提出並實現了可實用的可信中繼方法，保證了城際量子通信順利實現。

“京滬幹線”與“墨子號”量子衛星的完美對接，預示著天地一體化廣域量子通信網絡雛形已經形成，未來將以此為基礎，推動量子通信在金融、政務、國防、電子信息等領域的大規模應用，建立完整的量子通信産業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統，最終構建基於量子通信安全保障的量子互聯網。“京滬幹線”的建成和開通將吸引和培育一批量子保密通信領域的上下游企業，使量子保密通信産業成為我國重要的戰略性新興産業。

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

“京滬幹線”項目情況