科创中国

当前，量子信息已经从基础研究走向使用，成为国家重大需求。其中，量子通信是量子信息的重要应用方向之一。而量子力学的基本原理赋予了量子通信无条件的安全性，使得其在信息保密传输领域有着广阔的应用前景。目前，主要有光纤和卫星的两种光量子链路，但是，这两种量子链路，在实用化领域仍然存在着一些限制。在经典网络中，通过多副本广播式传输的方式在多个通信节点间的完成信息的同时传输。而在量子通信领域，由于量子信息无法复制，因此只能实现点对点的信息传输，因此需要开发新的技术满足多节点量子网络的构建需求。针对上述问题，项目组提出以无人机为代表的多节点移动两字网络。并完成了国际首个基于无人机的移动纠缠光子分发和光学中继纠缠光子分发实验。在这套无人机移动光量子系统中，主要包含有精确对准和光束准直系统、轻量化量子纠缠源、初始对准和光束指向系统等，将这些系统都集成在了自研的多旋翼无人平台上。

（1）指标领先，性能稳定：在江苏，南京，河北，石家庄，甘肃，兰州等多地、多海拔多气场复杂条件下完成了这套系统的稳定性测试，表现优异；（2）全球首个高集成超小型量子源：成功研制光学微结构材料，使核心器件小型化成为可能，以光学超晶格材料为核心，成功使量子载荷从原有的巨大尺寸缩减为现在仅有468克的一个重量，相比原来载荷减轻了97%以上。（3）可移动端搭载的高精度跟踪瞄准系统：可以在两个移动平台之间快速稳定的建立一条高效率的光子传输链路。该系统的重量仅3.7kg，耦合损耗小至0.5um,可以满足公里级的量子链路需求。（4）全球首创光中继技术：基于这项技术，可以在无人机、轮船、高铁等不同移动节点间建立多节点移动化量子网络，实现量子信息的广泛覆盖。

本项目产品能够在多种应用场景下实现良好的应用，包括组建低空量子网络体系，它可以实现一个高保密性的通信网络，做到10分钟按需成网。实现任意时间、地形下机动灵活、安全性高的量子通信。

同时，我们构建的量子链路，可天然适配高速的激光通信，基于此可以构建经典量子结合的军用自组网。在这个系统中进入用户数量可以到100个覆盖范围大约25平方公里，可按需灵活快速组网，同时提供具有高保密性的量子通信和具有大带宽的激光通信。

未来，基于无人机组网构建中国式的“星链”网络，结合自由空间的量子通信、激光通信、毫米波通信等多种方式，实现同时满足高保密通信、10G以上带宽高速通信等在内的灵活机动的移动通信网络。

本项目首席科学家XXX教授，是中国科学院院士和美国物理学会院士，获得过2006年的国家自然科学一等奖。项目董事长XXX教授，是国家千人青年项目获得者，移动平台量子通信项目带头人。同时邀请了在创业、企业经营领域有着丰富的经验的项目负责人，对项目的产品规划和市场运营进行指导和帮助。核心技术团队则以南京大学硕博研究生为主体组建。

从20世纪80年代光学微结构材料基本概念的提出，到2006年获得国家自然科学一等奖。这种光学微结构材料使核心材料小型化成为可能，以此为核心，在2019年实现全球首个基于移动平台的纠缠分发实验。四十年积累，项目组也取得了众多研究成果，共计发表文章100余篇，申请专利20余项。

项目组使量子载荷从原有的巨大尺寸缩减为现在仅有468克的一个重量，相比原来载荷减轻了97%以上；跟踪瞄准系统做到重量轻、响应速度快、耦合偏差小、耦合损耗低等特点；通过在链路中增加光学中继节点，通过对光子的接收和二次发送，我们可以大幅降低衍射损耗，使量子链路传的更长。

本项目意向转化方式为技术许可、技术服务等方式，具体面议。拟在未来的3-18个月内开发出多种达到销售级的标准化量子通信产品，并完成机固一体的量子通信试验，为未来构建量子互联网进行初步演示验证。

在军用领域，包含国防科大在内的多家单位有潜在合作意向。在民用领域，与包含2030项目、中国联通研究院等在内的很多项目正在开展当中。