“墨子号”首次实现量子安全时间传递

记者从中国科技大学获悉,潘剑伟、他的同事和许、等。世界上首次利用“墨子”量子科学实验卫星实现了量子安全时间转移的原理实验验证,为未来安全卫星导航系统的建设奠定了基础。该结果于5月11日发表在国际学术期刊《自然物理学》上。

高精度时间传递是导航、定位等应用的核心技术。目前广泛使用的时间传递技术主要包括卫星导航定位、光纤网络等时间传递方案。近年来,时间转移的安全性受到了广泛关注。各种网络系统,如计算机网络、金融、电力和能源网络,都需要一个统一的时间基础。这些系统容易受到恶意攻击,由此造成的时间错误会导致网络崩溃、导航和定位错误等重大安全事故。然而,目前广泛使用的时间传输技术面临着数据篡改、信号欺骗和其他攻击的潜在风险。

基于量子不可克隆的原理,以单光子量子态为载体的时间传递技术可以从根本上保证信号传输过程的安全性。潘剑伟团队首次提出了一种基于双向自由空间量子密钥分发技术的量子安全时间同步方案。在该方案中,单光子量子态被用作时间传递和密钥分发的信号载体,以执行时间同步和密钥生成。该过程中生成的密钥用于加密经典时间数据,从而确保时间数据的安全传输。

潘剑伟团队以“墨子”量子科学实验卫星为基础,突破了星地单光子时间传递和高速星地双向异步激光时间转发器等关键技术,实现了星地量子安全时间同步的技术验证。实现了30ps的星地时间传递,达到了国际先进的星地激光时间传递水平。

评论家高度评价道:“它再次超越了空间量子实验领域目前的技术水平……这对量子技术的实用性非常重要。”该研究成果将极大地推动量子精密测量相关领域的研究和应用。

标题:“墨子号”首次实现量子安全时间传递

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