我國完成全球首個海水量子通信實驗 能與潛艇進行保密通信

039A型潛艇

上海交通大學日前成功進行全球首個海水量子通信實驗，向未來建立水下及空海一體量子通信網路邁出重要一步。該實驗結果顯示，水下量子通信可達數百米，能對水下百米量級的潛艇和感測網路節點等進行保密通信，可望在軍事領域大展身手。

《科技日報》報導，該所大學研究團隊指出，基於光纖和自由空間大氣通道的量子通信已被證明可行。儘管與光纖和大氣相比，海水中懸浮物和鹽度等對光子導致的散射和損耗效應要大得多，但其實海水也有一個光子傳輸時損耗較低的藍綠窗口，且其能被商用單光子探測器探測到。因此，基於海水的量子通信理論上是可行的。

上海交通大學成功進行全球首個海水量子通信實驗

在最新實驗中，該研究團隊選擇光子的極化作為信息編碼的載體，並通過模擬證明，在非常大的損耗和散射下，極化編碼的光子只會丟失，而不會發生量子比特翻轉。也就是說，即使經歷了海水巨大的通道損耗，只要有少量單光子存活下來，仍可被用於建立安全密鑰。

目前結果顯示，水下量子通信可達數百米，雖然通道較短，能對水下百米量級的潛艇和感測網路節點等進行保密通信，同時也可從水下幾米深的地方對衛星和飛行器進行保密通信。

雖然目前只是朝水下量子通信邁出了第一步，離實用化的水下、空海一體量子通信連線和網路還有一段距離，但最新研究證明，未來可以期待實現量子通信技術的上天、入地、下海。而該成果也被發表在最新一期的《光學快報》雜誌上，並被列為編輯推薦。