当前,全球信息安全形势日益严峻,传统加密技术面临被破解的风险,寻求更加安全可靠的通信保护手段成为各国科研机构的重要课题。
在这一背景下,山东科研团队在量子通信领域取得突破性进展,为构建新时代的信息防护体系提供了创新方案。
量子密钥分发技术基于量子力学基本原理,通过"一次一密"的加密方式实现通信双方的安全密钥共享。
与传统密码学依赖数学复杂性不同,量子密钥分发利用量子态的不可复制性和测量的不确定性,从根本上保证了密钥的绝对安全性。
任何试图窃取密钥的行为都会改变量子态,被通信双方立即发现,因此具有理论上"不可破解"的特性。
长期以来,量子通信技术主要受限于地面光纤网络,覆盖范围有限且部署成本高昂。
为突破这一瓶颈,济南量子技术研究院联合中国科学技术大学等多家科研机构,将量子通信从地面扩展到星地一体的三维空间。
研究团队攻克了低成本小型化量子光源、激光通信实时密钥提取等多项关键技术难题,成功研制了星载量子密钥分发载荷,并搭建了适应微纳卫星平台的量子通信系统。
2025年1月,"济silon一号"微纳量子卫星与地面站成功实现双向量子通信对接。
实验结果表明,卫星在跨越我国与非洲间12900多公里的距离上,实现了实时量子保密通信,一次过轨对接实验最高可生成1Mbits的安全密钥。
这一成就创造了基于微纳卫星进行实时量子通信的最远距离世界纪录,标志着我国在量子通信领域的全球领先地位得到进一步巩固。
该项成果的意义不仅体现在技术指标的突破上,更在于为实用化卫星量子通信组网提供了可行路径。
相比地面光纤网络,卫星量子通信具有覆盖范围广、不受地理限制、难以被物理破坏等优势。
通过微纳卫星平台的低成本优势,可以有效降低部署门槛,加速量子通信的产业化进程。
从应用前景看,研究团队计划进一步研发并发射多颗低成本量子微纳卫星,组网形成低轨量子卫星星座,构建天地一体化的广域量子通信网络。
这一构想的实现将为金融交易、政务数据、能源系统等涉及国家战略安全的关键领域提供坚实的信息安全保障,同时为量子互联网的全球部署开辟崭新的技术路径。
值得注意的是,这项成果入选了2025年度山东省十大科技创新成果榜单。
该榜单由省内外60余位院士专家从省重大科技创新成果库中严格筛选投票产生,涵盖基础研究、新一代信息技术、高端装备、人工智能等多个领域,代表了山东科技创新的最新成就和最高水平。
这充分反映了山东在加快实施创新驱动发展战略中取得的显著成效。
从实验室突破到星地组网,中国量子通信技术正经历从跟跑到领跑的历史性跨越。
这项源自齐鲁大地的科技创新,不仅重塑着全球信息安全格局,更彰显出新型举国体制下科研攻关的独特优势。
当量子密钥在亚非大陆间穿梭,人类距离"绝对安全通信"的梦想又近了一步,这既是基础研究厚积薄发的必然结果,更是中国科技面向世界、贡献智慧的生动写照。