重磅突破！中科大實現1000公里級量子密鑰分發【附量子通信行業現狀】

量子密鑰是一種通過量子力學原理來實現加密和解密的密鑰，其安全性基于量子物理學的不可克隆性和不可預測性。利用量子密鑰可以實現絕對安全的通信，保護通信內容不被竊聽或篡改。

近日，中國科學技術大學與清華大學王向斌，濟南量子技術研究院、中國科學院上海微系統與信息技術研究所等合作，成功實現光纖中1002公里點對點遠距離量子密鑰分發。

【資料圖】

這一里程碑不僅創下了光纖無中繼量子密鑰分發距離的世界紀錄，也提供了城際量子通信高速率主干鏈路的方案。相關研究成果論文日前發表在《物理評論快報》上。

根據前瞻產業研究院數據，2020年至今，量子通信科研持續取得突破。

2020年3月，中國科學技術大學潘建偉院士團隊與清華大學、山東濟南量子技術研究院等機構合作，實現了500公里級真實環境光纖的雙場量子密鑰分發和相位匹配量子密鑰分發，傳輸距離達到509公里，創造了新的世界紀錄。

2021年6月，中國科學技術大學潘建偉院士團隊在511公里光纖鏈路上實現雙場量子密鑰分發(TF-QKD)，并在無可信中繼的情況下連接濟南和青島兩城，成為全球首個無可信中繼的長距離光纖QKD網絡。

2022年1月，中國科學技術大學郭光燦院士團隊實現833公里無中繼光纖量子密鑰分發，刷新世界紀錄。

2022年4月，北京量子信息科學研究院科研副院長、清華大學理學院物理系教授龍桂魯團隊與清華大學電子工程系教授陸建華團隊合作設計了一種相位量子態與時間戳量子態混合編碼的量子直接通信新系統，成功實現100公里的量子直接通信，這是至今為止世界上最長的量子直接通信距離。

量子通信領域發展

我國量子通信領域發力較晚，但是憑借政策支持和巨大的資金投入，在量子通信領域成功實現了直道超車，在試點應用數量和網絡建設規模方面全球領先，并且多項建設記錄領跑全球。中國科學技術大學、清華、北大、北郵和上海交大等研究機構的研究成果與國際先進水平基本同步。根據中國信息通信研究院發布的2020-2021年QKD領域重要科研機構名單，中國重要科研機構的數量排在第二位。

目前，國內量子通信產業化主要以量子保密通信為主。自2014年京滬干線開啟建設以來，中國量子保密通信建設開始提速，骨干網、城域網、星地一體化網絡建設不斷完善，為量子通信向政務、金融、電力、交通等行業滲透打下基礎。2020年，中國量子通信市場規模為381億元，同比增長17.1%。2021年，中國量子通信整體市場規模達到445億元左右，同比增長16.8%。

根據ICV預測，2021年，全球量子通信市場規模約為23億美元，預計到2025年，增長到153億美元，到2030年，增長到431億美元，2021-2030CAGR約為34%。

前瞻產業研究院認為，量子通信是一種有巨大潛力的通信技術，在未來將為人們帶來巨大的變革。在以后的技術發展中，人們對于量子通信將會進行更加深入的研究和改進，以期最大程度地發揮其優勢，并讓量子通信在現代通信技術中發揮更加重要的作用。

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