基于“墨子号”量子卫星的前期实验工作和技术积累,研究团队通过对地面望远镜主光学和后光路系统进行升级,实现了单边双倍、双边四倍接收效率的提升。“墨子号”量子卫星过境时,可以同时与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地面站建立光链路,以每秒两对的速度在地面超过1120公里的两个站之间建立量子纠缠,进而在有限码长下以每秒0.12比特的最终码速率产生密钥。“在实验中,通过对地面接收光路和单光子探测器等方面进行精心设计和防护,保证了公平采样和对所有已知侧信道的免疫,所生成的密钥不依赖可信中继,并确保了现实安全性。”潘建伟说,结合最新发展的量子纠缠源技术,未来卫星上可每秒产生10亿个纠缠光子,最终密钥成码率将提高到每秒几十比特或单次过境几万比特。
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