我國光纖量子密鑰分發距離創世界紀錄

◎ 桂運安 科技日報記者 吳長鋒

記者19日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊韓正甫教授及其合作者近期實作了833公裡光纖量子密鑰分發，将安全傳輸距離世界紀錄提升了200餘公裡，向實作千公裡陸基量子保密通信邁出重要一步。該成果1月17日線上發表于《自然·光子學》。

成果對比。中國科大供圖

量子密鑰分發基于量子實體的基本原理，在資訊安全層面上提供了竊聽可感覺的密鑰分發手段。光量子是量子資訊的天然載體，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。是以，如何延長光量子密鑰分發直接傳輸的安全距離，成為目前極具挑戰的難點和焦點之一。

2018年，英國科學家提出的雙場量子密鑰分發協定突破了原有的理論極限，但其理論的完善和實驗技術的開拓極具挑戰性。郭光燦、韓正甫研究組在2019年首先提出了免相位後選擇的雙場類協定，并首次在300公裡光纖信道中驗證了此類協定的可行性。

經過2年多的探索，郭光燦、韓正甫團隊提出了改進的四相位調制雙場協定，并進一步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号甄别技術等關鍵技術，将光纖雙場量子密鑰分發的安全傳輸距離延長至833公裡。

相比于國内外其他研究團隊工作，該成果不僅将光纖量子密鑰分發距離從500多公裡大幅提升至833公裡，而且将安全碼率提升了50-1000倍，為實作千公裡量級陸基廣域量子保密通信網絡邁出重要一步。

來源：科技日報