19、量子密钥分发与后量子密码学技术解析

量子密钥分发与后量子密码学技术解析

量子密钥分发网络的实现

量子密钥分发（QKD）作为保障信息安全的前沿技术，近年来在多个项目中得到了实际应用和验证。以下为你介绍几个具有代表性的QKD网络实现案例。

QUESS：太空尺度的量子实验

QUESS是一项由奥地利和中国合作开展的太空任务，借助2016年9月发射的天宫二号空间实验室得以推进。天宫二号搭载了用于地空量子密钥分发的设备，通过名为“墨子号”的卫星，利用纠缠光子为相隔数千公里的地面接收器建立安全的量子通道。

QUESS取得了多项重要成果：成功在中国境内两个相距超2500公里的观测站间实现QKD；促成了中国与奥地利量子光学与量子信息研究所之间的首次洲际安全量子视频通话，两地距离超7500公里；还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。

不过，基于卫星的量子密钥分发也存在一定局限性，例如在阳光直射或与地面节点无直接视线时无法正常工作。但中国计划到2030年利用“墨子号”卫星技术构建全球QKD网络。

瑞士量子网络（SwissQuantum）

瑞士公司ID Quantique于2009年构建了SwissQuantum QKD网络，旨在测试QKD系统的长期性能。该网络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）、欧洲核子研究中心（CERN）和hepia。它采用暗光纤电缆运行，与DARPA网络类似。

SwissQuantum采用三层架构实现QKD网络：
- 量子层 ：由运行在商用QKD设备上的点对点QKD链路组成。
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