研究证实：全球量子互联网确实是可能的

量子互联网承诺超安全的下一代通信，但它在全球范围内实际上可行吗？

绝对是这样，根据在轨道卫星和地面站之间进行的一项新实验。

科学家团队能够在红外光脉冲中交换几个精心管理的光子，这些光子在俄罗斯格洛纳斯卫星和由意大利航天局运营的地面空间大地测量中心。

让这些信号穿过约 20,000 公里（12,427 英里）的空中和太空而没有任何干扰或数据丢失并不是一件容易的事？ 但有迹象表明这样一个全球网络确实可以发挥作用。

“空间量子通信（QC）代表了一种有前途的方法，通过使用量子信息协议作为保证卫星对地和卫星间光链路无条件安全的方法。（QKD），”一位研究人员说来自意大利帕多瓦大学的朱塞佩·瓦隆 (Giuseppe Vallone)。

这量子密钥分配Vallone 提到的 QKD 方法是指使用量子力学：由于该技术的精密性，任何干扰都会被快速检测到，使得 QKD 通信无法被拦截。

事实上，侵入量子力学信息会导致其自毁。

到目前为止，理论上来说一切都很好，但事实证明，保持这些安全通道远距离开放是很棘手的。

这里成功进行数据交换的关键是使用安装在卫星上的无源后向反射器来保持长距离光信号完好无损，从而将此类量子通信的先前记录距离额外打破了 15,000 公里（9,321 英里） 。

虽然格洛纳斯卫星等轨道位置较高的卫星更难以可靠地通信，但它们更频繁地经过地面站的视线范围，这可能使不可破解的量子网络可以跨越全球。

我们才刚刚开始使用这种技术？ 尤其是因为科学家们仍在试图弄清楚它是否真的有效？ 目前尚不清楚量子互联网的具体用途或操作方式。

一个想法是，它可能成为普通互联网的一种专门的、非常安全的扩展，由一小部分应用程序和设备使用。

我们现在所知道的是，地面和高轨道卫星之间的量子通信是可能的，从而扩大了新技术的潜在覆盖范围。

随着我们所依赖的卫星网络不断发展和升级，这一点非常重要。

“卫星技术可实现广泛的民用、科学和军事应用，如通信、导航和授时、遥感、气象、侦察、搜索和救援、太空探索和天文学，”瓦隆说。

“这些系统的核心是将信息和数据从轨道卫星安全地传输到地球上的地面站。因此，保护​​这些通道免受恶意对手的侵害对于军事和民用行动都至关重要。”

该研究发表于量子科学与技术。