中国和南非之间建立了世界上最长的量子通信链路，跨越了创纪录的12900公里（8015英里）。这种连接利用量子物理实现“牢不可破”的加密。

这条链路通过一颗名为“济南一号”的量子微纳卫星连接了位于北京的中国科学技术大学（USTC）和南非斯泰伦博斯大学的地面站。

信息本身是经典的 —— 在这种情况下，是中国长城和斯泰伦博斯的照片 —— 但它是通过量子密钥分发（QKD）加密的。卫星将加密密钥编码成单个光子，然后将它们发送到每个地面站。一旦双方都有了密钥，他们就可以通过卫星进行安全通信。

这个等式的“量子”部分从何而来？密钥被编码到这些光子的量子态中，由于量子物理学的怪异世界，只要有人试图观察它们，这些状态就会改变。实际上，这意味着，如果某些邪恶的第三方试图入侵并在传输过程中读取数据，该行为将改变光子的量子态并扰乱信息。

这不仅使它对黑客毫无用处，而且还会提醒目标接收者注意漏洞。这种方法本质上应该是不可破解的，因为它是量子物理定律本身的一个属性。

在目前的测试中，卫星每秒能够传输超过2.5亿个量子光子，在卫星经过地面站的一次飞行中产生超过一百万个安全密钥。两个地面站之间的距离超过12900公里，创造了量子通信的新距离记录。

此前，同一团队成功地利用QKD在中国和奥地利之间传输了7600公里（4722英里）的信息。这是用一颗名为墨子号的旧卫星完成的。

2022年发射的“济南一号”不仅更强大，而且体积更小，重量仅为23公斤（51磅），仅为其前身的十分之一。地面站也经历了一轮剧烈的减重 —— 从13吨降至100公斤（220磅）。

更小、更先进的卫星和地面站可以帮助建立一个更快、更安全的全球量子互联网。

关于这项新实验的研究发表在《自然》杂志上。

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