突破：中国量子通信卫星将实现白天“上岗”

中国太空量子通信技术再次获得重大突破，一个中国科学家团队近日成功实现白天远距离自由空间量子密钥分发，这一研究成果有望突破目前“墨子”号只能夜晚工作的局限，成果也被国际权威杂志赞赏为“卓越的成就”。

综合媒体报道，近日，中国科学技术大学的潘建伟教授及同事彭承志、张强等组成的研究小组，在国际上首次成功实现了白天远距离（53km）自由空间量子密钥分发，相关成果发表在2017年7月24日的出版的国际权威学术期刊《自然·光子学》（《Nature Photonics》）上。

2016年8月发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子”号目前已经成功实现首次星地量子通信，然而由于阳光噪声的影响，“墨子”号卫星只能在夜晚工作，单颗该类低轨道卫星至少需要3天才能完成全球范围内地面站点的覆盖。

研究小组在相距53公里的两点间完成了白天阳光背景下的量子密钥分发实验，实验结果验证了太阳光背景下开展星地、星间量子密钥分发的可行性，为下一步构建量子星座打下了坚实的技术基础。

据报道，为抑制白天阳光背景噪声，中国科学院院士潘建伟的团队从三个方面发展关键技术，研究小组在青海湖相距53公里的两点间完成了白天阳光背景下的量子密钥分发实验，通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可行性。

据介绍，“墨子”号大约有68%的时间暴露在阳光下，也就是说，只有不到一半的时间能够工作。而轨道越高的卫星如在地球同步轨道的通信卫星，能“躲”在地球阴影里的时间不到1%。

因此，攻克白天远距离自由空间里的量子密钥分发，给有效扩展量子卫星的通信时间，提高实用性，进一步为搭建覆盖全球的量子通信星座打下基础。

《自然·光子学》的审稿人称赞该成果“应对了白天自由空间量子密钥分发的一个重要挑战”，是一项“卓越的成就”。