中國科大成功實現500公裡地基量子密鑰分發
2022年06月16日   [大] [中] [小]
       近日, 中科大潘建伟、张强、陈腾云等与清华大学王祥斌、马雄峰合作, 突破了长距离独立激光相位干涉技术,

分别实现了双场500 公里真实世界光纤的量子密钥分布和相位。匹配量子密钥分发。
       相关研究成果近期发表在国际权威学术期刊《Physical Review Letters》(并被选为编辑推荐文章和《Nature Photonics》)。在量子密钥分发的远距离实际应用中,

信道损耗是最大的严重 现有测量设备无关的量子密钥分发的限制因素采用双光子复合事件作为有效检测事件, 使得安全编码率随信道衰减线性下降。分发采用单光子干扰作为有效检测事件, 使得安全编码率随信道衰减的平方根线性下降, 甚至可以在无中继的情况下轻松突破量子密钥分发。线性界。但是, 实现两域量子密钥的技术要求分布要求相当高, 因为它需要两个远程独立激光器的单光子级干涉, 以及通过单光子检测结果相对较快的长距离光纤链路对漂移的准确估计。此外, 双场量子密钥分发需要具有高计数率、高效率和超低暗计数的单光子探测器。马雄峰提出的无传输和相位匹配的两场量子密钥分发协议量子密钥分配协议, 开发时频传输技术和激光注入锁定技术, 将两个独立的远程激光器的波长锁定为相同, 并使用附加的相位参考光来估计光纤的相对相位漂移。
       结合中科院上海微系统研究所研制的高计数低噪声单光子探测器, 最终在实验室将量子密钥分发的安全编码距离推到了500多公里。
       研究成果成功创造了陆基量子密钥分发最远距离的新世界纪录, 超过500公里的光纤码率打破了传统无中继量子密钥分发限制的码率限制, 即, 超过理想的检测装置(检测效率100%, 无中继量子密钥分发码限制。如果系统重复频率升级为1, 用于京沪干线等长距离量子通信网络, 在300公里, 码率可以达到5, 这将大大减少骨干光纤量子通信网络中可信中继的数量, 大大提高光纤量子保密通信网络的安全性。
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