与潜艇进行保密通信 陆完成全球首个海水量子通信实验
上海交通大学日前成功进行全球首个海水量子通信实验，向未来建立水下及空海一体量子通信网络迈出重要一步。该实验结果显示，水下量子通信可达数百米，能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等进行保密通信，可望在军事领域大展身手。
《科技日报》报导，该所大学金贤敏研究团队指出，基于光纤和自由空间大气信道的量子通信已被证明可行。尽管与光纤和大气相比，海水中悬浮物和盐度等对光子导致的散射和损耗效应要大得多，但其实海水也有一个光子传输时损耗较低的蓝绿窗口，且其能被商用单光子探测器探测到。因此，基于海水的量子通信理论上是可行的。
▲上海交通大学成功进行全球首个海水量子通信实验。（图／翻摄自大陆网站）
在最新实验中，该研究团队选择光子的极化作为信息编码的载体，并通过模拟证明，在非常大的损耗和散射下，极化编码的光子只会丢失，而不会发生量子比特翻转。也就是说，即使经历了海水巨大的信道损耗，只要有少量单光子存活下来，仍可被用于建立安全密钥。
目前结果显示，水下量子通信可达数百米，虽然信道较短，但能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等进行保密通信，同时也可从水下几米深的地方对卫星和飞行器进行保密通信。
金贤敏指出，虽然目前只是朝水下量子通信迈出了第一步，离实用化的水下、空海一体量子通信连线和网络还有一段距离，但最新研究证明，未来可以期待实现量子通信技术的上天、入地、下海。而该成果也被发表在中国最新一期的《光学快报》杂志上，并被列为编辑推荐。