在量子科技的浪潮中，最近中国和南非的研究团队合作取得了令人瞩目的成果——“济南一号”卫星成功实现了万公里级的实时量子密钥分发。这一国际性的科技突破，不仅跨越了12900公里的物理距离，更在中非之间架起了量子信任的桥梁，标志着卫星量子通信组网实用化的迈出了关键一步。相关研究成果已在权威学术期刊《自然》上发表，彰显了这一科技进步的重要性。
“济南一号”卫星是由济南量子技术研究院联合中国科学技术大学、中国科学院上海技术物理研究所以及微小卫星创新研究院等单位共同研发的微纳卫星，其核心技术在于与多个小型化、可移动地面站之间实现的实时星地量子密钥分发。这一技术的成功，不仅满足了当前对信息安全的高需求，也为后续量子通信的广泛应用奠定了基础。
在2022年7月27日成功发射入轨后，研究团队利用这一卫星在单次经过期间实现了多达100万比特的安全密钥共享。量子保密通信，作为唯一能够实现信息论证明安全的通信方式，正是本次研究的重要方向。相较于传统的光纤传输，量子密钥分发通过卫星平台进行自由空间传输，有效解决了光纤损耗和覆盖范围的障碍，为远距离乃至全球化的数据安全传输提供了强有力的技术支持。
早在2017年，中国科学技术大学的“墨子号”量子科学实验卫星便首次实现了星地量子密钥分发，并与地面光纤量子保密通信网络“京沪干线”成功对接，形成首个天地一体化的量子保密通信网络。然而，基于成本考量，“墨子号”并不能实现全球覆盖，因此，发射多颗低成本的微纳量子卫星便成为了亟需解决的问题。
济南量子技术研究院对此做出了积极的回应，在低成本小型化的诱骗态量子光源技术、复合激光通信的实时密钥提取技术以及基于卫星姿态控制的高精度跟瞄等关键技术方面取得重大突破。他们研发的量子微纳卫星载荷仅重23公斤，相较于“墨子号”的体量，整整减轻了一个数量级。“济南一号”量子微纳卫星与多个地面光学站建立了稳定的光链路，成功执行实时的星地量子密钥分发实验。
在一次过轨对接实验中，“济南一号”卫星成功生成了250kbits至1Mbits的安全密钥，平均成码率达到3kbps。更为振奋人心的是，这一研究团队通过卫星作为可信的中继工具，成功实现了位于12900公里外的中国北京站与南非斯泰伦博斯站之间的密钥共享与数据中继。这一成果不仅为构建未来多颗微纳卫星的“量子星座”奠定了坚实基础，更为大规模实用化的量子通信网络建设提供了关键技术支持。
“济南一号”的成功发射与其后续的应用表现，在量子科技领域掀起了新的波澜，也让济南在这一前沿科技的布局上取得了显著成效。近年来，济南市积极推动量子科技产业的集聚发展，建设了5.2万平方米的“三楼一体”的产业载体，专门用以支持量子产业的发展。截至目前，济南已汇聚30余家量子信息及相关企业，从业人员达到800多人，总市值已超过50亿元，显示出其在全球量子通信技术领域的逐渐崛起。
济南量子技术研究院在量子通信领域基础研究和应用基础研究上持续深耕，力求创造更多突破性成果。在量子技术不断发展与应用场景逐渐扩展的背景下，济南正朝着建立大规模实用化量子通信网络的目标稳步前行。随着量子通信技术的成熟和实际应用的逐步推广，未来将为我们带来更加安全、便捷的信息传递方式。此时此刻，量子科技如同一股澎湃的浪潮，赛车般地驶向未来，而济南无疑是这场科技革命的佼佼者。返回搜狐，查看更多
