19、量子密钥分发与后量子密码学的前沿进展

量子密钥分发与后量子密码学的前沿进展

1. 量子密钥分发（QKD）网络的实现案例

量子密钥分发（QKD）作为一种新兴的加密技术，在保障信息安全方面展现出巨大潜力。目前，已经有多个QKD网络实现案例，下面为你详细介绍。

1.1 太空尺度量子实验（QUESS）

QUESS是一项由奥地利和中国联合开展的太空任务，借助2016年9月发射的天宫二号空间实验室进行。天宫二号搭载了用于天地量子密钥分发的设备，能够让相距数千公里的地面接收器利用纠缠光子建立安全的量子通道。名为“墨子号”的卫星承担了这些任务。

QUESS取得了多项重要成果：
- 成功实现了中国境内两个观测站之间超过2500公里的量子密钥分发（QKD）。
- 促成了中国与奥地利量子光学与量子信息研究所之间首次洲际安全量子视频通话，两地距离超过7500公里。
- 测试了量子隐形传态，将亚原子粒子的状态从卫星传输到西藏的地面站。

卫星量子密钥分发的主要优势在于大大减少了因散射导致的纠缠粒子问题，而光纤电缆和地面视距量子设备在这方面问题更为严重。不过，QUESS在阳光直射或与地面节点无直接视距时无法工作。中国计划到2030年利用“墨子号”卫星技术创建全球QKD网络。

1.2 瑞士量子网络（SwissQuantum）

2009年，瑞士公司ID Quantique构建了SwissQuantum QKD网络，旨在测试QKD系统的长期性能。该系统在日内瓦大都市区运行了两年，连接了三个节点：日内瓦大学（Unige）、欧洲核子研究组织（CERN）和高等景观、工程与建筑学院（hepia），与DARPA网络一样，运行在暗光纤电缆上。 </