德国成功完成利用飞机传输光子试验

来源：滚动播报

（来源：中国航空报）

　　研究人员在多尼尔228飞机上安装了一套激光光学传输和接收系统，使其在飞行过程中充当量子网络中的移动节点，并与地面站建立连接。此次飞行实验是QuNET计划的一部分，旨在开发量子安全通信。

　　激光光学传输和接收系统安装在德国航空航天中心研究飞机上后，在机库内进行了测试。　　德国航空航天中心（DLR）研究人员领导的团队成功从飞行中的飞机上传输单个光子，并在移动地面站捕获它们，验证了它们的量子态。该实验是德国QuNET计划的重要组成部分，标志着朝着构建全球量子通信网络迈出了关键一步。　　研究团队成功测量了飞机和地面之间的各种量子信道，将光粒子发送到复杂的离子阱，并测试了量子密钥分发（QKD）的关键技术。　　这项技术利用量子力学原理，利用光子（单个光粒子）创建几乎不可能在不被发现的情况下被拦截的加密密钥。这种安全性对于未来政府和机构之间的通信以及保护关键基础设施和日常数据至关重要。　　德国航空航天中心通信与导航研究所的弗洛里安·莫尔解释说：“我们正在研究基于卫星的量子通信的实用解决方案，该方案可用于远距离传输量子态并生成安全密钥，在光纤中，这只能在几百千米的距离内实现。而通过卫星进行量子加密，则可以在地球上实现任意更远的距离。”　　该实验利用了一架德国航空航天中心多尼尔228研究飞机，该飞机被改造成量子网络中的移动节点。科学家们在飞机上安装了一个光通信终端，其中包含一个由位于德国耶拿的弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所开发的用于产生量子纠缠光子的模块。　　最近几个月，在埃尔朗根上空的几次研究飞行中，飞机将这些光子发射到一个名为QuBUS的专用移动地面站，这是一个集装箱大小的接收终端，也是由弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所提供的。　　处理单个光子是一项巨大的技术挑战。弗劳恩霍夫团队在QuBUS中部署了一个特殊的跟踪系统，以确保接收终端精确跟踪飞机的运动。为了抵消可能干扰信号的大气湍流，他们部署了专门为此任务开发的自适应光学系统，以确保稳定的连接。　　光子被QuBUS捕获后，会耦合到光纤电缆中，并被发送到位于埃尔朗根的马克斯·普朗克光科学研究所的离子阱进行分析。在那里，科学家们成功验证了这些“飞行”粒子的量子态，实现了实验的主要目标之一。　　此次飞行实验的成功证明了利用飞机等移动平台，以及最终的卫星，构建大规模量子网络的可行性。这项技术不仅对安全通信具有开创性的意义，也对未来的量子互联网具有开创性的意义，它将连接全球强大的量子计算机和量子存储器。（逸文）