近期，我国科大研究团队在国际舞台上取得了显著成就。他们成功完成了量子微纳卫星与地面便携式站之间的实时星地量子密钥分发。这一技术突破为全球量子保密通信领域注入了新的活力，预示着新的发展前景。
成果亮点
潘建伟、彭承志、廖胜凯等来自中国科学技术大学的成员构成了研究团队，该团队与济南量子技术研究院、中科院上海技术物理研究所等机构展开了合作。他们实现了量子微纳卫星与地面站之间的实时星地量子密钥分发。在单次卫星传输过程中，他们成功共享了100万比特的安全密钥。南非斯坦陵布什大学的科研团队与他们携手合作，在中非两地相隔超过12900公里的距离上，成功搭建了量子密钥，并确保了图像数据的加密安全传输。
量子通信意义
量子保密通信技术，基于量子密钥分发，是目前唯一能确保信息论安全性的通信手段，且预期将显著增强现有信息系统的安全传输能力。在城域和城际之间，光纤量子通信技术已逐步成熟并开始应用。然而，要实现远距离甚至全球范围的量子保密通信，还需解决光纤传输的固有损耗问题，并应对全球覆盖的难题。
前期研究基础
中国科学技术大学主导研发的“墨子号”量子卫星，已成功执行了星地量子密钥的分配任务。与此同时，该卫星与“京沪干线”实现了协同作业，构建了我国首个覆盖天地的广域量子保密通信网络。这一成就显著彰显了利用卫星进行全球量子通信的巨大潜力。尽管“墨子号”的全球覆盖能力有限，且其成本相对较高，故亟需发射更多价格低廉的量子微纳卫星，同时建立相应的网络系统，以保障其高效运作。
关键技术突破
研究团队达成了低成本量子微纳卫星网络构建的里程碑，成功攻克了包括低成本小型化诱骗态量子光源研发、复合激光通信实时密钥提取、以及基于卫星姿态控制的高精度跟踪与瞄准技术在内的多项关键技术挑战。同时，该团队自主开发了星载量子密钥分发装置和量子微纳卫星平台。与“墨子号”相比，该载荷重量减少了约九成，光源频率增加了近五倍，并且密钥生成速度也有了大幅提高。
卫星成功发射
2022年7月27日，我国成功发射了全球首颗量子微纳卫星，卫星被命名为“济南一号”。这一发射成就促进了量子通信技术的进步。此外，该卫星在多卫星网络化运行方面树立了榜样，有利于全球量子保密通信网络的快速构建。
成果重要影响
该研究为未来大量微型纳米卫星的发射打下了坚实的基础，同时为“量子星座”的构建提供了关键支撑。它还向量子通信网络的广泛应用提供了核心技术，推动了量子互联网在全球范围内的布局。目前，全球范围内实现安全、高速的量子通信已不再遥不可及。
