為構建更安全的GPS奠基!“墨子號”衛(wèi)星首次實現(xiàn)量子安全時間傳遞
5月11日,一項發(fā)表在國際學術知名期刊《自然·物理》上的成果顯示,中國科學技術大學潘建偉及其同事彭承志、徐飛虎等利用“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星,在國際上首次實現(xiàn)量子安全時間傳遞的原理性實驗驗證,為未來構建安全的衛(wèi)星導航系統(tǒng)奠定了基礎。
高精度時間傳遞是日常生活中導航、定位等應用的核心技術。
目前廣泛采用的時間傳遞技術主要包括衛(wèi)星導航定位、光纖網絡等時間傳遞方案。
近年來,時間傳遞的安全性得到了廣泛關注。各種網絡系統(tǒng),如計算機網絡、金融、電力能源網絡等,都需要統(tǒng)一的時間基準。
這些系統(tǒng)一旦遭受惡意攻擊,所造成的時間錯誤將導致網絡崩潰、導航定位錯誤等重大安全性事故。
當前,廣泛使用的時間傳遞技術面臨著數(shù)據(jù)篡改、信號欺騙等各種攻擊的潛在風險。
為此,潘建偉團隊首次利用單光子量子態(tài)同時作為時間傳遞和密鑰分發(fā)的信號載體,進行時間同步和密鑰生成。該密鑰可用來加密經典時間數(shù)據(jù),從而確保時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/strong>
基于“墨子號”量子實驗衛(wèi)星,潘建偉團隊突破了星地單光子時間傳遞、高速率星地雙向異步激光時間應答器等關鍵技術,實現(xiàn)了星地量子安全時間同步的技術驗證,獲得了30ps精度的星地時間傳遞,此精度達到了星地激光時間傳遞的國際先進水平。