中国科技大学7日宣布，中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发，标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。
7日凌晨，中国科技大学教授潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志等与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、济南量子技术研究院及中国有线电视网络有限公司合作，在国际学术期刊《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文，证明了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。
据介绍，《自然》杂志审稿人评价称，这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络，是量子通信“巨大的工程性成就”。
2016年，中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。2017年，我国建成世界首条量子保密通信干线“京沪干线”。中国科研团队在“京沪干线”与“墨子号”成功对接的基础上，构建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发链路和两个卫星对地自由空间高速量子密钥分发链路的广域量子通信网络，实现了星地一体的大范围、多用户量子密钥分发。整个网络覆盖我国四省三市32个节点，包括北京、济南、合肥和上海4个量子城域网，通过两个卫星地面站与“墨子号”相连，总距离4600公里，目前已接入金融、电力、政务等行业的150多家用户。
1984年，IBM公司的研究人员Bennett和蒙特利尔大学的学者Brassard在印度召开的一个国际学术会议上提交了一篇论文《量子密码学:公钥分发和抛币》(Quantum cryptography:Public key distribution and coin tossing)。
他们提出了BB84协议。该协议把密码以密钥的形式分配给信息的收发双方，因此也称作“量子密钥分发”。
具体的原理如下：
因为光子有两个偏振方向，而且相互垂直。
所以，单光子源每次生成的单个光子，可以是这样：
我们可以简单选取“水平垂直”或“对角”的测量方式（我们称之为测量基），对单光子源产生的单光子进行测量。
当测量基和光子偏振方向一致，就可以得出结果（要么是1，要么是0）；
当测量基和光子偏振方向偏45°，就不能得出准确的结果。
光子就会变化，偏振方向改变45°，那么就是1或0的概率各50%。
原理就是这样。
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