“中国科学家利用“墨子号”卫星实现安全时间传播”

中国科技大学的潘建伟及其同事彭承志、徐飞虎等利用“墨子号”量子科学实验卫星，在国际上首次实现了量子安全时间传播的原理性实验验证，为未来构建安全的卫星导航系统奠定了基础。 该成果于年5月11日在线发表在国际学术知名期刊《自然物理》上。

高精度时间传播是日常生活中导航、定位等应用的核心技术。 目前广泛使用的时间传播技术有卫星导航定位系统的时间传播、光纤互联网时间传播等。 近年来，时间传播的安全性受到广泛关注。 各种互联网系统，包括计算机互联网、金融交易市场、电力能源互联网等，都需要统一的时间基准。 如果这些系统受到恶意攻击，其出现的时间错误可能会导致严重的安全事故，如互联网崩溃、导航定位错误等。 但是，目前广泛采用的时间传播技术面临着数据篡改和信号欺骗等各种攻击的潜在风险。

量子通信技术给安全时间传播带来了新的处理方案。 基于量子不可克隆原理，以单光子量子态为载体的时间传播技术可以从根本上保证信号传输过程的安全性。 潘建伟团队首次提出了基于双向自由空间量子密钥相继发布技术的量子安全时间同步方案。 在该方式中，在单光子量子状态下，作为时间传播和密钥各被发送一个的信号载波，进行时间同步和密钥生成。 该过程生成的密钥用于加密经典的时间数据，确保时间数据的安全传输。

基于“墨子号”量子科学实验卫星，潘建伟团队突破了星地单光子时间传播、高速率星地双向异步激光时间响应器等关键技术，实现了星地量子安全时间同步的技术验证，取得了30ps精度的星地时间传播，该精度达到了星地激光时间传播的国际先进水平。 该事业得到了审稿人的高度评价，“该实验在空间量子实验行业再次超过现有技术水平”对量子技术的实际应用意义重大，“上述研究成果将极大地推动量子精密测量相关行业的研究和应用”。