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与传统通信手段相比，量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理，量子通信具有当前手段无法窃听和无法计算破解的绝对安全性保证。因此，量子通信在保障网络信息安全方面非常有潜力，是当下通信领域研究热点。

2016年成功发射升空的墨子号量子科学实验卫星，是由我国自主研制的世界上首颗空间量子科学实验卫星。墨子号首次实现了星地量子密钥分发、洲际量子密钥分发、基于纠缠的无中继量子密钥分发等一系列国际领先的空间量子科学实验，为天地一体化量子密钥分发网络的建立打下了坚实基础。

但是，墨子号经典信道需要借助现有的地面微波测控中心进行经典数据交互，具有通信时间短、覆盖范围小、成本高等缺点，且墨子号已超出预计使用时限。如何提升量子通信实用性，改善墨子号经典信道缺陷，是构建高效率、实用化量子通信必经之路。

2022年7月27日，由合肥国家实验室、中国科学技术大学、中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院上海微小卫星创新研究院、济南量子技术研究院等联合研制的世界首颗量子作为量子密钥分发终端的微纳卫星——“济南一号”成功发射。该卫星的科学目标是在世界上首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发，为构建低成本、实用化的天地一体化广域量子保密通信网络奠定基础。

在“墨子号”量子科学试验卫星研发及实验的基础上，研究团队成功攻关低成本小型化量子密钥分发技术、实时密钥提取技术等关键技术，完成星载量子密钥分发终端、微纳卫星平台研制，将量子微纳卫星的重量降低到“墨子号”的约1/6、光源频率提升约6倍、密钥生成时效性提高2-3个数量级，配合小型化地面站系统，可完成实时星地量子密钥分发实验，并开展技术验证及应用推广。

“济南一号”量子微纳卫星的成功发射和在轨运行，后续将在济南通过小型化卫星地面站，开展商用化广域量子通信网络应用示范，将助力我国扩大在空间量子通信领域的国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升。

参考来源：中国科学报、百度百科

关键词： 通信网络 中国科学院 科学实验卫星