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上交大實驗

根據新華網消息，近日上海交通大學金賢敏團隊成功進行了首個海水量子通信實驗，在國際上首次通過實驗驗證了水下量子通信的可行性，向未來建立水下及空海一體量子通信網絡邁出重要一步。該成果發表在最新一期國際光學領域著名期刊《光學快報》雜志上，并被列為編輯推薦。

海水通信為什么那么難？

量子通信

目前，世界各國都在研究如何突破海水通信難題。主要是海水對激光和電磁波有極大的損耗，所以潛艇水下通信是非常困難的，長波水下通信，耗資巨大，輻射也大，而且長波臺天線長100多公里，很是壯觀，:通信速率低，也只能一分鐘傳幾個字節，據說潛艇收一封電報要半個小時，根本滿足不了戰時的實際需求。由于超長波信道很窄，所以通信速率很低，發送一組3個字母的信號約需15分鐘。

潛艇上的人員想要打電話或者圖文視頻根本不可能，上網微信聊天也想都不要想了。

激光通信

上科大的團隊研究發現，盡管相比光纖和大氣，海水對光子的散射和損耗效應要大得多，但海水也有一個光子傳輸時損耗較低的藍綠窗口，也就是說用藍綠激光可以實現海水量子通信，因為目前中國的量子通信都是用激光光子做載體的。因此，基于海水的量子通信理論上是可行的。

其實美國也發現藍綠激光可以很好地穿透海水。美國在80年代就開始試驗用藍綠激光對潛通訊，470-540納米的最佳海水穿透窗口正好對應藍綠激光波長，455納米的藍綠激光對海水穿透深度可達300米，美國海軍從1977年提出衛星利用激光-潛艇通信的可行性后，迄今為止共6次海上大型藍綠激光對潛通信試驗,已成功進行了12千米高空對水下300米深海的潛艇的單工激光通信試驗。

量子通信

在上交大最新實驗發現，即使經歷了海水巨大的信道損耗，只要有少量單光子存活下來，仍可被用于建立量子通信而不會出現亂碼。

上交大結果顯示，水下量子通信可達數百米深海水，能對水下百米量級的潛艇和反潛節點等進行保密通信，因此海水量子通信技術能在軍事等領域“大顯身手”。

潛艇

目前中國是唯一實現水下量子通信的第一個國家，將來中國將建立空海一體量子通信網絡，中國最新的095和096核潛艇將實現高效保密的量子通信。

量子通信在國防和軍事應用方面有著無與倫比的廣闊前景，可以利用量子隱形傳輸以及超大信道容量、超高通信速率等特點，建立滿足軍事特殊需求的超光速軍事信息網絡。