中国实现量子安全时间传递原理性实验验证

中国科学技能大学潘建伟及其同事彭承志、徐飞虎等操作“墨子号”量子科学尝试卫星，在国际上首次实现量子安详时间通报的道理性尝试验证，为将来构建安详的卫星导航系统奠基了基本。该成就于2020年5月11日在线颁发在国际学术知名期刊《自然·物理》上。

高精度时间通报是日常糊口中导航、定位等应用的焦点技能。现阶段遍及回收的时间通报技能主要包罗卫星导航定位系统时间通报、光纤网络时间通报等方案。连年来，时间通报的安详性获得了遍及存眷。各类网络系统，譬喻计较机网络、金融生意业务市场、电力能源网络等，都需要统一的时间基准。假如这些系统蒙受到恶意进攻，其引起的时间错误将会引起网络瓦解、导航定位错误等重大安详性变乱。然而，当前遍及利用的时间通报技能面对着数据改动、信号欺骗等各类进攻的潜在风险。

量子通信技能为安详时间通报带来了新的办理方案。基于量子不行克隆道理，以单光子量子态为载体的时间通报技能可以从基础上担保信号传输进程的安详性。潘建伟团队首次提出了基于双向自由空间量子密钥分发技能的量子安详时间同步方案。在该方案中，单光子量子态同时作为时间通报和密钥分发的信号载体，举办时间同步和密钥生成。这个进程所生成的密钥用来加密经典时间数据，从而确保时间数据的安详传输。

基于“墨子号”量子科学尝试卫星，潘建伟团队打破了星地单光子时间通报、高速率星地双向异步激光时间应答器等要害技能，实现了星地量子安详时间同步的技能验证，得到了30皮秒精度的星地时间通报，此精度到达了星地激光时间通报的国际先历程度。该事情获得了审稿人的高度评价：“该尝试在空间量子尝试规模又一次逾越了现有技能程度”，“这对付量子技能的实用化至关重要”。上述研究成就将有效敦促量子紧密丈量相关规模的研究和应用。

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