光纤量子保密支持长距离通信实际运用

[vc_row][vc_column][vc_column_text]日前，中国科学技术大学潘建伟、张强、陈腾云等与清华大学王向斌、马雄峰合作，打破远距离独立激光相位干涉产地证技术，分别实现了500千米量级确凿环境光纤的双场量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发。有关环球产地证成果各自发表在国际学术期刊《物理评论快报》和《自然⋅光子学》上。
在量子密钥分发的长距离实质运用中，信道损耗是最严峻的限制因素。双场量子密钥分发让安全成码率随信道衰减的平方根线性下降，以至能够在无中继的状况下简易突破量子密钥分发成码率线性边界。然而，其实施技术要求十分苛刻，要求两个远程单独激光器的单光子级干涉，同时也要通过单光子探测结果实现长距离光纤链路相对相位快速漂移的精确计算。另外，双场量子密钥分发需要一起满足高计数率、高效率及超低暗计数的单光子探测器。
在这两项研究中，联结中科院上海微系统同信息技术研究所研发的高计数率低噪声单光子探测器，潘建伟实验小组与出口许可证合作团队在实验室内把量子密钥分发的安全成码间距推到500千米以外，缔造了地基量子密钥分发最远距离新的纪录，在超过500千米的光纤成码率打破了固有无中继量子密钥分发所规定的成码率极限，即超过了理想的探测装置下的无中继量子密钥分发成码极限。
相关研究人员在接受杰凯睿产地证记者采访时表示：“这一工作体现着300公里无可信中继、覆盖面积约达十万平方公里量级的量子保密通信已可支撑实际运用：如果将系统重复频率升级至京沪干线等远距离量子通信网络中采用的1GHz，在300公里处，成码率可达5kbps。”
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