近日，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事彭承志等，与中科院上海技术物理研究所研究员王建宇、光电技术研究所研究员黄永梅等，组成协同创新团队，在国际上首次成功实现星地量子密钥分发的全方位地面验证，为未来实现基于星地量子通信的全球化量子网络奠定了基础。该研究以长文形式发表在最新一期《自然—光子学》上。

量子密钥分发是最先有望实用化的量子信息技术，它可以带来绝对安全的信息传输方式，因此科学家们一直致力于全球化量子密钥分发的研究。

目前，由于光纤损耗和探测器的不完美性等因素限制，以光纤为信道的量子密钥分发的距离已基本到达极限，要实现更远距离，甚至是全球任意两点的量子密钥分发，基于低轨道卫星的量子密钥分发是最具潜力和可行性的方案。要实现这个方案，则需要克服大气层的传输损耗、量子信道效率、背景噪音等诸多问题，尤其是低轨卫星和地面站始终处于高速相对运动之中，存在角速度、角加速度、随机振动等情况，如何在这些情况下建立起高效稳定的量子信道，保持信道效率以及降低量子密钥误码率，成为基于低轨道卫星平台实现量子密钥分发面临的关键问题。

为克服上述困难，中科院协同创新团队在中国科大上海研究院、中科院上海技物所和光电技术研究所进行了多年的合作技术攻关，自主研制了高速诱骗态量子密钥分发光源和轻便的收发整机，自主发展了高精度的跟瞄、高精度同步和高衰减链路下的高信噪比及低误码率单光子探测等关键技术。在此基础上，协同创新团队又验证了星地之间安全量子信道的可行性。（中国科学报 5月2日记者蒋家平）