量子可以在現(xiàn)有的光纖通信網(wǎng)絡(luò)中傳播，這讓量子密鑰可以方便地疊加到現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)上。但量子的不可測是一把雙刃劍，既帶來了信息安全，又讓我們對量子的控制更加艱難，增加了量子通信的實現(xiàn)難度及成本。
潘建偉團(tuán)隊將量子保密通信的絕對安全距離由10公里量級提高到百公里量級。這樣，在一個城市中建立量子通信網(wǎng)絡(luò)就成為可行的事情。目前，他們還在研究通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)，為未來基于空間平臺的千公里級量子通信奠定堅實基礎(chǔ)。
通過光纖實現(xiàn)城域量子通信網(wǎng)絡(luò)，通過中繼器連接城域網(wǎng)形成城際量子網(wǎng)絡(luò)，再通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)實現(xiàn)可覆蓋全球的遠(yuǎn)距離量子通信，這是潘建偉設(shè)想的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)路線圖。“由于光子易被信道吸收，光纖量子通信很難突破百公里量級傳輸距離的限制。用衛(wèi)星的話，因為大氣對某些特定波長的光子吸收非常小，而且大氣層以外幾乎是真空，因此有望克服光纖傳輸?shù)娜觞c，將量子通信的距離大幅度提高，甚至達(dá)到覆蓋全球的范圍。”
廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)計劃已經(jīng)開始，潘建偉團(tuán)隊作為在國內(nèi)惟一開展星—地自由空間量子通信實驗研究的團(tuán)隊，牽頭組織了中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”，將實現(xiàn)高速的星地量子通信并連接地面的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)，初步構(gòu)建我國的廣域量子通信體系。
“未來2至5年，量子通信處在邊研發(fā)邊拓展應(yīng)用的階段，10年內(nèi)奠定星地量子通信的實用化技術(shù)基礎(chǔ)；相信在10年后，量子通信將有望走向大規(guī)模運用。目前歐盟、美國、日本都非常重視這一前沿科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域。”潘建偉說，“我國要保持在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，就必須付出更大的投入和更多的努力。”(新華網(wǎng))