833 公里!我國光纖量子密鑰分發距離創世界紀錄
1 月 20 日消息,根據《科技日報》報道,近日中國科學技術大學郭光燦院士團隊,韓正甫教授及其合作者實現了 833 公里距離上的光纖量子密鑰分發,將光纖量子通信的安全傳輸距離世界紀錄提升了 200 余公里,向實現千公里陸基量子保密通信邁出重要一步。
本次成果在線發表于期刊《自然?光子學》。圖中可以看到,郭光燦、韓正甫團隊的研究成果,在 800km 的距離上依舊保持了穩定的安全密鑰率,且在更短長度上的信號質量相比其它試驗更高,安全碼率提升了 50-1000 倍。
量子密鑰分發基于量子物理的基本原理,能夠有效防止竊聽。光量子是量子信息的天然載體,但線路中不可避免的損耗限制了量子密鑰分發的安全距離,也是制約廣域量子保密通信網絡部署和應用的關鍵因素之一。因此,如何延長光量子密鑰分發直接傳輸的安全距離,成為當前極具挑戰的難點和焦點之一。
英國科學家在 2018 年提出了雙場量子密鑰分發協議,突破了原有的理論局限。郭光燦、韓正甫團隊在 2019 年首先提出了免相位后選擇的雙場類協議,并在 300 公里光纖信道中驗證了可行性。郭光燦、韓正甫團隊在 2021 年提出了改進的四相位調制雙場協議,并提升了獨立光源的鎖相穩頻技術、高帶寬信道相位補償技術、高信噪比的單光子探測信號甄別技術等關鍵技術,將光纖雙場量子密鑰分發的安全傳輸距離延長至 833 公里。