量子安全定位完成全球首次实验验证，时空信息可信化迈出关键一步

日前，国际学术期刊《自然·物理》发表了一项由中国科研团队完成的突破性成果。

问天量子首席科学家韩正甫教授带领中国科学技术大学与广东工业大学联合团队，在国际上首次实现量子安全定位实验验证。

这意味着长期停留在理论构想中的“位置防伪”技术，正式从论文走进实验室，并具备向产业化延伸的条件。

对通信行业而言，这项成果的价值不只是又一个“首次”，更在于它回应了卫星通信、北斗增强以及关键信息基础设施安全中一个长期存在的痛点：位置信息可以被伪造。

传统加密技术能够保护位置数据的传输过程，却无法防止攻击者在物理层面对位置信号进行复制、转发和篡改。

量子安全定位利用量子不可克隆特性和光速不可超越的物理约束，从机制层面堵住了位置伪造的路径。

更进一步看，这一技术使“我是谁”和“我在哪里”可以被同时证明，且难以被中间人仿冒。

它在未来有望成为继身份认证之后，网络空间信任体系的又一基础组件。

“复制—转发”攻击：位置安全的经典难题

在卫星导航和卫星通信系统中，位置信息大多通过公开格式的无线电信号进行播发。

接收机在解算位置时，本身并不天然具备判别信号真伪的能力。

攻击者可以截获合法信号，经过延迟处理后再次转发，使受害接收机解算出攻击者设定的虚假位置。

这种攻击手段实现门槛相对较低，在实际对抗中已被反复验证。

更关键的是，这类攻击在经典物理框架下难以根治。

无论加密算法多么完备，攻击者“接收—复制—转发”这一物理动作本身，无法被逻辑层面的防护完全阻断。

经典框架下，这一漏洞已被证明无法根除。

量子安全定位的不同之处，在于改变了问题的底层逻辑：量子态不可克隆原理要求任何未知量子态都无法被完美复制，光速极限又为信号传播套上了时间约束，二者叠加，使得位置伪造赖以成立的“复制＋转发”链条在物理层面失效。

它不依赖攻击者算力强弱，而是直接让攻击手段失去物理基础，这是量子安全定位区别于普通密码学方案的根本所在。

三个工程关卡：损耗、误码与延迟

量子安全定位的构想由来已久，但实际推进面临苛刻的工程条件。

量子信号在光纤和自由空间中传播会产生损耗，损耗过大则安全距离难以延伸；系统内的误码率若偏高，会直接影响定位结果的可靠性；响应速度如果跟不上，则无法满足实时位置确认的需求。

这三项难题分别指向信道、器件和系统架构，任何一环不能突破，技术就只能停留在概念层面。

此次实验的关键进展，正在于逐一攻克了这三道关卡。

针对信号损耗，团队设计了基于弱相干态的安全协议，显著提高了系统对信号损耗的容忍能力；针对系统误码，提出基于微组装环分器的Sagnac量子态制备方案，将量子比特误码率压低至0.27%；在响应速度方面，通过多波长强度编码、空芯光纤低时延传输与高速随机逻辑处理，把系统延迟压缩到百纳秒量级。

三项指标综合作用，最终实现了优于75米的空间定位精度。

从应用视角看，这一精度指标并非为了替代厘米级精密定位，而是服务于“位置真伪判定”这一具体目标。

无论是金融授权、敏感数据访问，还是灾害救援中的位置确认，能够锁定一栋楼的范围已具备现实价值。

工程能力的突破，决定了这项技术能否从实验室走向真实的网络与业务环境。

产业变量：北斗增强与卫星通信的“可信”新维度

从产业基本面看，我国卫星导航与位置服务市场已具备相当体量。

相关统计显示，2025年国内卫星导航与位置服务产业产值达6290亿元，北斗终端在重点行业的渗透率约为90%。

北斗系统从建设走向应用，当前的核心议题是如何进一步深化“北斗+”与“+北斗”，而增强系统的价值正在于持续提升北斗服务的精度、完好性与可用性。

不过，传统增强手段主要聚焦精度和完好性改善，并没有从根本上回答“位置信息是否经过伪造”。

量子安全定位恰好在这一维度形成补充。

如果将北斗系统视为提供“在哪里”的坐标基准，量子安全定位回答的则是“你是否真的在那里”。

两者结合，有望构建一个同时具备高精度与高可信度的时空信息基础设施。

对于卫星通信领域，该技术同样具备明确的应用潜力：关口站接入、远端终端入网、应急通信调度等场景，均可依托可信位置建立安全策略，从源头拒绝地址仿冒和位置伪装。

值得注意的是，这张“可信位置网络”一旦铺开，量子技术覆盖的范围也将明显拓宽。

过去几年，国内量子保密通信网络建设积累了大量的信道、器件与系统集成经验。

量子安全定位的出现，使量子技术的角色从保护通信内容延伸至保护时空信息——从传输“比特”的安全，走向对时空坐标本身的安全背书。

这正是量子技术产业化进程中一个值得关注的新方向。

从实验室到关键基础设施：一场信任底座升级

位置一旦具备可证明性，将直接影响大量关键业务流程。

金融领域，高权限操作可以限定在特定终端和特定位置，未来发起转账或访问敏感数据时，位置将成为授权的前提条件之一；能源领域，电力调度、油气管道巡检人员的位置可被验证，内部作业管理将具备防冒名顶替能力；公共安全领域，灾害救援中求救信号的位置报告将大幅提升可信度；贵重资产追踪中，运输车辆或货物的位置上报也将难以被伪造。

位置信息正在从被动的地理描述，升级为可据以决策的安全依据。

业内分析认为，掌握可信位置确认技术具有战略性意义。

在国际范围内，类似工程化成果尚未出现，中国团队此次率先完成实验验证，意味着在下一代信息安全技术竞争中占得先机。

量子科技已被纳入国家“十五五”规划重点布局的未来产业范畴，而量子安全定位在量子计算、量子精密测量、量子保密通信之外，开拓出第四条应用赛道。

从产业生态看，问天量子作为国内最早推进量子信息技术产业化的企业之一，在科研与应用的衔接中承担着关键角色。

下一步的重点，是将实验系统转化为可工程部署的样机，并在更多关键信息基础设施场景中完成验证。

从量子保密通信到量子安全定位，量子技术正在把安全边界从“保护内容”延伸至“保护时空”。

当每一台终端的位置都拥有难以伪造的物理凭证，网络空间的可信维度也将从身份层扩展到时空层。

对通信行业而言，这或许正是下一代信任基础设施的重要起点。