来源：黑谷量子 资料来源：（自然物理学）
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中国科学技术大学的研究人员最近推出了一种新的基于卫星的量子安全时间传输（QSTT）协议，该协议可以实现不同卫星或太空其他技术之间更安全的通信。
他们的协议发表在《自然物理学》上，该论文基于自由空间中的双向量子密钥分发，这是一种对不同设备之间的通信进行加密的技术。
量子密钥分发（QKD）是一种实现安全通信的技术，该技术利用基于量子力学定律的加密协议。量子密钥分发协议可以基于量子物理学生成秘密安全密钥，从而通过发现试图拦截通信的攻击者，从而在不同设备之间实现更安全的数据传输。
在他们的研究中，许和他的同事使用了类似的原理来利用量子信号（即单光子）作为载体来进行时间传递。时间传输本质上是将数据从一个位置或设备传输到另一位置或设备的时间间隔。
由于我们使用的量子非克隆定理，任何试图拦截单个光子的尝试都将不可避免地干扰量子态，可以通过后处理来检查它。“这使我们可以获得量子安全的时间转移方案。”
徐和他的同事通过将其应用于墨子号量子卫星，展示了他们的QSTT协议。以中国古代哲学家墨子的名字命名的墨子号是世界上第一颗具有量子通信能力的卫星，该卫星于2016年8月搭载Long Long-2-D火箭发射升空。
我们使用单光子级信号执行了卫星到地面的时间同步，实现了量子误比特率小于1％，时间数据率为9 kHz且时间传递精度为30 ps，
这个研究人员团队是第一个使用单光子演示基于卫星的QSTT的人。值得注意的是，他们提出的协议实现的时间精度与T2L2相当，T2L2是实现Jason-2卫星上使用的最先进的时间传输技术，该技术基于使用强力经典激光脉冲。
徐和他的同事们提出的新方案最终可以为在卫星和各种其他设备之间进行更安全的量子通信铺平道路。通过证明用单光子实现基于卫星的高精度时间传输的可行性，他们的工作也为未来的研究开辟了新的有趣的可能性。
我们的工作为物理学领域引入了新的视角，以利用量子技术为时频传输，时钟同步和时钟量子网络获得更高的安全性和更高的准确性，”徐说。“我们现在计划构建一个基于卫星的全球规模的量子网络，以测试基本物理原理并提供实际应用，例如分发密钥，同步时钟等。”
CiViQ在优化量子通信性能方面取得进步
来自约克大学的CiViQ财团合伙人Stefano Pirandola及其同事在《自然》杂志上发表了两项不同的研究，通过克服限制这些系统完全集成到经典电信网络中的局限性，证明了量子通信领域的进一步发展。
Pirandola报道的第一项研究重点在于理解端到端量子通信如何能够首先实现长距离传输，其次要保持高速率。到目前为止，在量子力学中，基本定律（称为Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi的“ PLOB”界）阻止了量子通信同时实现两个参数
对于保留在同一量子通道内的点对点连接，此限制是众所周知的，但对于在通信线路中插入一个或多个量子中继器时会发生什么情况知之甚少。
该工作被《自然》杂志《通信物理学》第二年周年纪念集引用，它确定了能够克服两个远程方可以分配量子位，纠缠位或秘密位的最大点对点速率的最佳网络协议。
该研究得出了最普遍的（自适应）量子专用通信协议可达到的最终端到端容量的上限和精确公式，并在线路上使用单个中继器或任意复杂的多个中继器时建立了这些结果量子网络，系统可以通过单个或多个路径进行路由。
假设节点之间有任意量子通道，Pirandola表示，基于称为纠缠相对熵的纠缠量度，简单的单字母量表示端到端容量。
相应的结果为测试中继器辅助量子通信的最佳性能提供了最终的基准。尤其是，结果还表明，通过多径路由并行或“宽带”使用有损量子网络可以极大地提高两个远程最终用户之间的通信速率。
在《自然通讯》上发表的第二项研究中，斯特凡诺·皮兰多拉（Stefano Pirandola）及其同事报告了一种方法，当输入能量有限时，该方法可在量子通讯通道中实现更高的通讯速率。
有限的输入功率显然限制了各种量子通信任务的可实现速率。因此，假设此重要约束条件，确定或限制量子通道的量子容量至关重要。
在这项工作中，研究人员考虑了高斯信道，该信道对现实的光和微波通信信道中的能量损失和热噪声误差进行建模，并研究在能量受限的情况下它们的各种量子容量
他们证明，通过使用适当相关的多模热态而不是相同能量的单模热态，可以提高量子信息和私人经典信息的传输速率。这样，它们有效地减轻了可能影响低能耗安全量子通信的限制之一
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