양자키분배 기반의 양자보안통신은 현재까지 '정보이론 증명 가능한' 보안을 달성할 수 있는 유일한 통신 방식이다. 현재 광섬유 링크를 기반으로 한 대도시 간 양자 통신은 성숙되어 초기에 적용되었습니다. 장거리, 나아가 글로벌 양자보안 통신을 달성하기 위해서는 광섬유 고유의 손실과 글로벌 커버리지의 어려움을 극복해야 한다.
Pan Jianwei, Peng Chengzhi 및 Liao Shengkai를 포함한 중국 과학 기술 대학의 연구원들은 여러 과학 연구 기관과 협력하여 주요 문제를 해결하고 위성-지상 양자 통신에 대한 일련의 획기적인 연구를 수행했습니다. 예를 들어, '별' 측면에서는 일련의 핵심 기술에서 획기적인 발전을 이루었고 세계 최초의 양자 마이크로 나노 위성 '지난 1호'를 개발했습니다. "지상" 측면에서는 소형화된 지상국 시스템을 더욱 개발하여 신속한 배치를 용이하게 하기 위해 무게를 크게 줄였습니다.
이번 연구 작업에서 양자 마이크로 나노 위성은 지난, 허페이, 베이징, 남아프리카공화국 스텔렌보스 등 지상 광국과 광학 링크를 구축해 실시간 위성-지상 양자 키 분배 실험을 달성했다. 우주 양자 미끼 상태 광원은 업링크 및 다운링크 광통신과 결합하여 초당 평균 2억 5천만 개의 신호 광자를 전송하여 실시간 키 추출을 달성합니다. 연구팀은 위성을 신뢰할 수 있는 중계 장치로 사용하여 지상의 베이징 역과 남아프리카의 스텔렌보스 역 간의 키 공유 및 데이터 중계를 더욱 실현했습니다.
이 연구 작업은 향후 "양자 별자리"를 구축하기 위한 다중 마이크로 나노 위성 발사를 위한 견고한 기반을 마련합니다. 대규모의 실용적인 양자 통신 네트워크 구축을 위한 핵심 기술 지원을 제공할 뿐만 아니라 양자 인터넷의 글로벌 배포를 위한 새로운 개발 경로를 열어줍니다.
"Nature" 잡지의 평론가는 이 성과가 "위성 양자 키 분배 기술의 성숙도를 입증하고 양자 및 고전 통신 위성 별자리 실현의 이정표를 나타낸다"고 믿습니다.