“墨子”首次实现量子安全时间转移
5月12日,合肥科学技术日报(记者吴长峰)记者从中国科学技术大学获悉,潘建伟及其同事彭承志,徐飞虎等人发射了用于实验的量子科学实验卫星“墨子”。全球首次实现量子安全时间。传输的基本实验验证为将来构建安全的卫星导航系统奠定了基础。该结果于5月11日在线发表在国际期刊《自然与物理学》上。
高精度时间传输是导航,定位和其他应用程序的核心技术。当前的时间传输技术主要包括诸如卫星导航和定位以及光纤网络的时间传输解决方案。近年来,时间传输的安全性受到了很多关注。诸如计算机网络,金融以及电力和能源网络之类的各种网络系统需要统一的时基。这些系统容易受到恶意攻击,它们造成的时间错误会导致严重的安全事故,例如网络崩溃以及导航和定位错误。然而,当前广泛使用的时间传输技术暴露于诸如数据操纵和信号欺骗之类的各种攻击的潜在风险中。
基于量子非克隆原理,使用单光子量子态作为载流子的时移技术可以从根本上保证信号传输过程的安全性。潘建伟团队首先提出了一种基于双向自由空间量子密钥分配技术的量子安全时间同步方案,在该方案中,单光子量子态还可以作为时间传输和密钥分配的信号载体,从而实现时间同步和密钥生成被执行。此过程生成的密钥用于加密经典时间数据,以确保时间数据的安全传输。
潘建伟的团队以量子科学实验卫星“墨子”为基础,突破了恒星与地面之间的单光子时间传输,高速异步两路激光时间转发器等关键技术,并进行了技术验证。恒星与地面的量子安全时间同步。星对地时间传输的30 ps精度已达到国际先进水平。
专家们高度评价:“在空间量子实验领域,它再次超过了现有的技术水平……对于量子技术的实际应用非常重要。”研究成果将极大地促进领域的研究和应用。与量子精度测量有关。
责任编辑:李鹤