中国量子通信新成就！全球首个移动地面站与全球首颗量子卫星对接

全球首个用于发送和接收加密量子通信的移动式地面站已启动并正在运行。这是继2016年8月墨子号量子科学实验卫星发射成功以来，我国科学家在量子通信领域取得又一成就。目前该基站已经成功地与墨子号卫星建立了通讯，并以纠缠的光粒子的形式接受加密密钥。

位于合肥的中国科技大学的研究小组，开发的这套移动设备重约80公斤，他们使用该移动站从我国的济南进行了加密的数据传输。

相比墨子号发射时使用的5个地面基站硬件总重量超过10吨，目前建立通讯的移动基站的体积足够小，配备28厘米望远镜。它可以在世界的任何地方发送超级加密安全信息，而还可以安装在家用汽车顶部。

由于地面基站尺寸的大幅缩小，发射功率会相应地略有下降。研究小组负责人任继刚说，移动地面站以每秒4000到10,000位的速率传输数据，而大型地面站则为每秒40,000位。

与基于数学的传统加密方法不同，量子加密受物理学的基本定律保护。理论上，所有被加密算法打乱的信息都可以被计算机破解，只要速度足够快。但是量子密钥通信将保持完整，因为任何窃听尝试都会导致消息的物理变化，并会触发向发送方或接收方发送安全警报。

12月30日，该项目团队和来自济南量子技术研究院的合作者在山东济南的一个屋顶上测试了该设备。它利用激光束与墨子卫星之间建立了一条近乎完美的光线，并在8分钟内收到了足以加密大量数据进行长距离传输的量子密钥。

该团队使用移动地面站执行量子密钥分配，这种安全的通信形式，通过称为光子的光粒子得以传输。它使发送和接受消息方可以共享用于加密和解密信息的密钥。密钥通过墨子号在济南移动地面站和上海固定站之间中继。

北京大学物理学教授史一鹏专门研究天基量子技术，虽然他没有参与该项目研究，但他将该测试的成功描述为“一项重大成就”。作为该校航空航天系的副主任，史一鹏表示微型地面站在量子通信技术的应用，将会在以前仅限于想象的场景中发挥关键作用。

建立移动量子地面站是受用户需求的推动，中国工商银行和中国人民银行已经在遥远的城市之间使用基于卫星的量子密钥分发，例如从北京到中国西北偏远的乌鲁木齐。这些银行将在不久的将来选择使用便携式地面站。济南市政府也正在使用这种通讯方式。

该团队计划在未来两年内推出针对商业客户的量子纳米卫星。相信会有越来越多的用户意识到信息保密的重要性，而量子密钥可以确保他们的重要信息在传输过程中不被泄露。

量子技术的全球竞争正在加剧，特别是在中美之间。研究界的共识是，尽管美国在量子计算领域处于领先地位，但中国在量子通信领域处于领先地位。