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新華社合肥5月13日電 近期，中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉與同事彭承志、徐飛虎等人利用“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星，在國際上首次實現(xiàn)了量子安全時間傳遞的原理性實驗驗證，精度達到30皮秒（1皮秒等于1萬億分之一秒）的世界先進水平，為未來構建安全的衛(wèi)星導航系統(tǒng)奠定基礎。日前國際知名學術期刊《自然·物理》發(fā)表了該成果。
高精度的時間傳遞，是人們日常生活中使用導航、定位等應用的核心技術。近年來，時間傳遞的安全性越來越受關注，計算機網絡、金融交易市場、電力能源網絡等系統(tǒng)都需要統(tǒng)一的時間基準，如果這些系統(tǒng)遭受到數(shù)據篡改、信號欺騙等惡意攻擊，引起的時間錯誤將會導致網絡崩潰、導航失準等重大事故。
潘建偉團隊研究認為，量子通信技術可以帶來新的解決方案，基于量子的“不可克隆”原理，以單光子量子態(tài)為載體的時間傳遞技術可以從根本上保證信號傳輸過程的安全性。近期，他們在國際上首次提出了“基于雙向自由空間量子密鑰分發(fā)技術的量子安全時間同步方案”，將單光子量子態(tài)同時作為時間傳遞和密鑰分發(fā)的信號載體，進行時間同步和密鑰生成。用這個過程中生成的密鑰來加密經典時間數(shù)據，從而實現(xiàn)時間數(shù)據的安全傳輸。
利用“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星，潘建偉團隊突破了星地單光子時間傳遞、高速率星地雙向異步激光時間應答器等技術難點，實現(xiàn)了星地量子安全時間同步的技術驗證，獲得了30皮秒精度的星地時間傳遞，此精度達到了星地激光時間傳遞的世界先進水平。
這項研究得到了《自然·物理》審稿人的高度評價，認為在空間量子實驗領域又一次超越了現(xiàn)有技術水平，研究成果對量子技術的實用化非常重要，將顯著推動量子精密測量相關領域的研究和應用。（記者徐海濤）
新華社
