中国科学家实现超万公里实时量子密钥分发 构建全球化量子通信网络迈出关键一步

中国科学技术大学联合济南量子技术研究院等团队，于2025年3月在国际权威期刊《自然》杂志发表突破性成果，宣布全球首次通过“济南一号”微纳量子卫星与小型化地面站实现12900公里实时量子密钥分发，并在中非间完成“一次一密”加密图像传输‌。这一里程碑式进展为实用化卫星量子通信组网及量子互联网的全球部署奠定技术基础。

技术突破：低成本微纳卫星与可移动地面站协同

研究团队攻克了低成本小型化量子光源、复合激光通信实时密钥提取、高精度卫星跟瞄等关键技术，研制的星载量子载荷重量仅23公斤，较“墨子号”降低一个数量级，光源频率提升6倍，单轨实时成码量达百万比特‌。同时，地面站系统实现小型化与可移动部署，可在城市、山区等场景快速搭建，显著提升量子通信网络的灵活性与覆盖能力‌。

洲际合作验证：中非密钥共享与数据中继

基于“济南一号”卫星，中国与南非科研团队成功在12900公里距离上建立量子密钥链路，完成加密图像传输实验。卫星作为可信中继，将北京与南非斯泰伦博斯的地面站连接，验证了远距离量子密钥分发与数据中继的可行性‌。《自然》审稿人评价该成果“展示了卫星量子密钥分发技术的成熟，是量子和经典通信卫星星座的里程碑”‌。

应用前景：从“墨子号”到“量子星座”

此前，“墨子号”卫星已实现7600公里中奥洲际量子密钥分发，并完成全球首次量子加密视频会议‌。而“济南一号”的微纳化与低成本特性，为未来发射多颗同类卫星构建“量子星座”提供可能，有望形成覆盖全球的量子通信网络，推动金融、政务等高安全需求领域的应用‌。

产业化进程加速

量子密钥分发与经典通信的深度融合，信息安全将迈入“无条件可证安全”的新时代，为数字经济发展构筑坚实屏障‌。这一系列成果标志着中国在量子通信领域持续引领全球创新，为构建人类命运共同体贡献科技力量。