京沪量子通信线路接近完成

由合肥中国科技大学科学家潘建伟领导的京沪量子通信线路项目预计将在今年年底完成。京沪量子通信线路长2000公里，连接北京、济南、合肥和上海四个城市。中国计划将该线路用于广域量子保密通信，使用量子密钥分发（QKD）加密和解密数据。QKD在理论上是无法被恶意第三方监听的，当然实践中总是需要有所取舍的。QKD的挑战在于它将信息编码到光子的量子态，而光子是无法在光纤或空气中无限的传输，距离越长，光子被吸收或散射的可能性越大。这一特点直接影响到量子密钥生成的速度。潘建伟说，即使使用所有最完美的技术，安全发送1比特密钥通过1000公里长的光纤也需要超过300年。为了维持理想的比特率，QKD光纤线路需要每隔100公里刷新信号。但防止量子通信被监听的相同原则也禁止量子密钥不被破坏的拷贝，中国采用的方法是使用信任节点，每个中间节点测量密钥然后用新的光子传输密钥到链路上的下一个节点。京沪量子通信线路使用了32个信任节点创造出一条长2000公里的量子通信线路。这一方法不是理想的安全方法，因为每一个将量子信息转换到非量子信息的节点都是能被监听的薄弱点。潘建伟称，这是它的缺点，但其安全性仍然好于传统通信，传统通信线路上的每一个点都能被用于监听。