《科普课堂》第四期

科普新闻

• 宇宙中究竟有多少个黑洞？最新数字：4000亿亿个！

宇宙中究竟有多少个黑洞？意大利国际高等研究院（SISSA）等机构的科学家在最新一期《天体物理学杂志》上撰文称，他们首次对恒星级黑洞的数量进行统计，计算出了其在整个宇宙中的分布情况，并据此计算出目前可观测宇宙中黑洞的数量约为4000亿亿个。

图源：视觉中国

• 深圳地铁20号线通车，“刷手”即可通行

近日，深圳地铁20号线通车，作为一条科技示范线，该线路融入了多项前沿科技。其中，基于广州麦仑信息科技有限公司提供的非接触掌静脉识别系统，让乘客在进站乘车时，无需刷卡、投币，无需扫支付码，手掌一挥，即可通行。

• 糖制成的可回收塑料面世

据物理学家组织网17日报道，来自英国伯明翰大学和美国杜克大学的研究人员利用糖基原料而非石化衍生物，研制出了两种新的聚合物，它们拥有普通塑料的所有特质，但可降解和物理回收。其中一种聚合物像橡胶一样可拉伸；另一种则像大多数塑料一样坚固且有韧性。

科普前沿

• 833公里！我国光纤量子密钥分发距离创世界纪录

记者19日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队韩正甫教授及其合作者近期实现了833公里光纤量子密钥分发，将安全传输距离世界纪录提升了200余公里，向实现千公里陆基量子保密通信迈出重要一步。该成果1月17日在线发表于《自然·光子学》。

量子密钥分发基于量子物理的基本原理，在信息安全层面上提供了窃听可感知的密钥分发手段。光量子是量子信息的天然载体，但线路中不可避免的损耗限制了量子密钥分发的安全距离，也是制约广域量子保密通信网络部署和应用的关键因素之一。因此，如何延长光量子密钥分发直接传输的安全距离，成为当前极具挑战的难点和焦点之一。

2018年，英国科学家提出双场量子密钥分发协议，但其理论的完善和实验技术的开拓极具挑战性。郭光灿、韩正甫研究组在2019年首先提出了免相位后选择的双场类协议，并首次在300公里光纤信道中验证了此类协议的可行性。

经过探索，郭光灿、韩正甫团队提出了改进的四相位调制双场协议，并进一步提升了独立光源的锁相稳频技术、高带宽信道相位补偿技术、高信噪比的单光子探测信号甄别技术等关键技术，将光纤双场量子密钥分发的安全传输距离延长至833公里。

该成果不仅使光纤量子密钥分发距离（此前为500多公里）大幅提升，而且将安全码率提升了50—1000倍，向实现千公里量级陆基广域量子保密通信网络迈出重要一步。

来源：科普中国、科技日报