记者从中国科技大学获悉,该校潘剑伟院士团队最近与清华大学、山东济南量子技术研究所等机构合作,实现了传输距离509公里的500公里级真实环境光纤的双场量子密钥分配和相位匹配量子密钥分配,创造了新的世界纪录。国际权威学术期刊《物理评论快报》和《自然光子学》最近发表了相关研究成果
量子密钥分发是实现高安全性量子安全通信的基础,具有重要的理论和实践意义然而,由于通信光纤和检测器噪声的损失,量子密钥分发系统通常只能在100公里内实现高比特率。
最近,潘剑伟等科学家组成联合团队,在传输协议、传输技术和探测器开发等领域取得了一系列突破。他们结合中国科学院上海微系统研究所开发的高计数率和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进到500多公里。
上述研究成果成功地创造了基础量子密钥分发最远距离的世界纪录。500多公里光纤的编码率突破了传统非中继量子密钥分配的编码率限制,即超过了理想检测设备下非中继量子密钥分配的编码率限制(检测器效率为100%)
研究小组表示,如果将实验系统的重复频率提升到1GHz,用于“京沪干线”等长距离量子通信网络,300公里的比特率可以达到5kbps这将大大减少主干光纤量子通信网络中可信中继的数量,显著提高光纤量子安全通信网络的安全性