中国科学家实现千公里无中继光纤量子密钥分发

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记者26日从中国科学技术大学获悉，中国科学家近日通过极低噪声单光子探测器等技术，实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发。

这一研究成果由中国科学技术大学潘建伟、张强等与清华大学王向斌、济南量子技术研究院刘洋、中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星、张伟君等合作实现的。

相关研究成果5月25日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

量子密钥分发(QKD)基于量子力学基本原理，可以在用户间进行安全的密钥分发，结合“一次一密”的加密方式，进而可实现最高安全性的保密通信。然而，量子密钥分发的距离一直受到通信光纤的固有损耗和探测器噪声等因素的限制。

研究团队在发展了极低噪声超导单光子探测器技术、时分复用的双波长相位估计方案的基础上，实现了最远达1002公里的双场量子密钥分发，获得0.0034比特每秒成码率。对系统参数进行优化后，在202公里光纤距离下获得47.06千比特每秒成码率，并且在300公里和400公里光纤距离下，获得的成码率相较原始“测量器件无关”量子密钥分发提高了6个数量级。

研究人员介绍，该工作不仅验证了极远距离下双场量子密钥分发方案的可行性，也验证了在城际光纤距离下，采用该协议可以实现高成码率的量子密钥分发，适合城际量子通信主干链路使用。

该工作得到审稿人的高度评价，认为这项工作是“该领域极其重要的进展，量子密钥分发技术新的里程碑”。(完)