Des scientifiques chinois ont établi le premier réseau de communication quantique intégré au monde, combinant plus de 700 fibres optiques au sol avec deux liaisons sol-satellite pour obtenir une distribution de clés quantiques sur une distance totale de 4, 600 kilomètres pour les utilisateurs à travers le pays. L'équipe, dirigé par Jianwei Pan, Yuao Chen, Chengzhi Peng de l'Université des sciences et technologies de Chine à Hefei, signalé dans La nature leurs dernières avancées vers le mondial, l'application pratique d'un tel réseau pour les communications futures.

Contrairement au cryptage conventionnel, la communication quantique est considérée comme non piratable et donc l'avenir du transfert d'informations sécurisé pour les banques, réseaux électriques et autres secteurs. Le cœur de la communication quantique est la distribution de clés quantiques (QKD), qui utilise les états quantiques des particules, par ex. photons—pour former une chaîne de zéros et de uns, tandis que toute écoute entre l'expéditeur et le destinataire modifiera cette chaîne ou cette clé et sera immédiatement remarquée. Jusque là, la technologie QKD la plus répandue utilise des fibres optiques pour des transmissions sur plusieurs centaines de kilomètres, avec une grande stabilité mais une perte de canal considérable. Une autre technologie QKD majeure utilise l'espace libre entre les satellites et les stations au sol pour des transmissions au niveau des milliers de kilomètres. En 2016, La Chine a lancé le premier satellite de communication quantique au monde (QUESS, ou Mozi/Micius) et atteint QKD avec deux stations au sol qui sont 2, 600 km l'un de l'autre. En 2017, un plus de 2, Un réseau de fibre optique de 000 km de long a été achevé pour QKD entre Pékin et Shanghai.

En utilisant des relais de confiance, le réseau de fibre au sol et les liaisons satellite-sol ont été intégrés pour desservir plus de 150 utilisateurs industriels à travers la Chine, y compris les banques d'État et locales, réseaux électriques municipaux, et les sites Web d'administration en ligne. Ce travail montre que la technologie de communication quantique peut être utilisée pour de futures applications pratiques à grande échelle. De la même manière, un réseau mondial de communication quantique peut être établi si les réseaux quantiques nationaux de différents pays sont combinés, et si les universités, institutions et entreprises se réunissent pour standardiser les protocoles associés, Matériel.

Au cours des deux dernières années, l'équipe a largement testé et amélioré les performances de différentes parties du réseau intégré. Par exemple, avec une fréquence d'horloge accrue et un protocole QKD plus efficace, le QKD satellite-sol a désormais un taux moyen de génération de clés de 47,8 kilobits par seconde, ce qui est 40 fois plus élevé que le taux précédent. Les chercheurs ont également poussé le record de QKD au sol à plus de 500 km en utilisant une nouvelle technologie appelée QKD à double champ (TF-QKD).

Ensuite, l'équipe étendra davantage le réseau en Chine et avec ses partenaires internationaux d'Autriche, Italie, Russie et Canada. Ils visent également à développer à petite échelle, des satellites QKD et des récepteurs au sol économiques, ainsi que des satellites en orbite terrestre moyenne et haute pour atteindre tous les temps, QKD au niveau des dix mille km.