近日，中国科研团队在国际上首次实现了量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发。这一消息引发轰动，3月20日，记者了解到，为此次实验提供地面站的就是合肥本土科技企业国盾量子。接下来，该企业还计划参与我国“量子星座”地面接收矩阵的研发工作。
星地量子通信相当于万米高空投硬币
在这次取得国际性突破的量子通信实验上，国盾量子提供了小型化、可移动的量子卫星地面站，它帮助其在单次卫星通过期间实现了多达一百万比特的安全密钥共享。在此基础上，通过中国和南非间相隔12900多公里的地面站间的密钥共享和数据中继，研究团队完成了对图像数据“一次一密”加密和传输。
有人要问了，那这么厉害的量子卫星地面站到底是什么呢？
安徽省量子信息工程技术研究中心主任、科大国盾量子副总裁唐世彪回答了这一疑问。“量子卫星地面站是与量子卫星跟瞄、对接，实现‘星地一体’量子通信的重要设备。”他给记者打了个比方，“星地两者之间要想实现成功通信，难度非常高。打个比方，如果把光量子看成一个个1元硬币，星地量子通信就相当于要从在万米高空飞行的飞机上，不断把上亿枚硬币发射到地面上一个不断旋转的储蓄罐上。”这一操作不但要求这枚硬币击中这个储蓄罐，而且要使得硬币能够准确地射入储蓄罐细长的投币口，并且硬币要源源不断地进入储蓄罐内。
继续支持我国“量子星座”的构建
其实小型化量子卫星地面站的研发还可以追溯到2018年。
当时，“墨子号”量子科学实验卫星已发射升空。国盾量子在“墨子号”和我国西部地区天文台站验证实验的基础上，推出了全球首个小型化可移动量子卫星地面站。与此前地面站相比，体积更小、重量更轻。
2022年，世界首颗量子微纳卫星发射升空，该企业面向下一代卫星的小型化量子卫星地面站研制成功，并协同“济南一号”完成了世界上首次实时星地量子密钥分发任务。直到去年10月，经多次优化升级的小型化量子卫星地面站，在南非连续开展了七次在轨试验，创造了1.07Mbit的单轨成码新纪录。
“从‘墨子号’到世界首颗量子微纳卫星，我们多年来持续参与星地对接实验。随着量子卫星低成本、小型化、密钥分发与提取技术持续突破，公司成功完成了量子卫星地面站性能、体积、成本上的优化升级。”唐世彪表示。
当前，我国正在计划构建由高、中、低轨道卫星组成的“量子星座”。作为企业，唐世彪表示，他们将继续支持我国“量子星座”的构建，并积极推动地面光纤量子保密通信网络建设，助力我国扩大在量子通信领域的国际领跑地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升。
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合肥在线-合新闻记者 张梦怡
