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        【韓正甫團隊再創新紀錄】無中繼光纖量子密鑰分發安全距離逼近千公里

        發布時間:2022-01-21   點擊:1065

           近日中國科學技術大學郭光燦院士和安徽問天量子科技股份有限公司董事長韓正甫教授研究團隊實現了833.8公里光纖信道量子密鑰分發,將安全傳輸距離世界紀錄提升了近300公里,向千公里級廣域量子保密通信邁出了重要的一步。相關研究成果于1月17日在線發表在國際權威學術期刊《Nature Photonics》上。

         

           光量子是量子信息的天然載體,但是線路中不可避免的損耗限制了量子密鑰分發的安全距離,也制約廣域量子保密通信網絡部署和應用。因此,如何延長光量子密鑰分發直接傳輸的安全距離,也是量子信息領域極具挑戰的難點和焦點之一。    


           經過2年多的探索,韓正甫團隊提出了改進的四相位調制雙場協議,并大幅提升了獨立光源的鎖相穩頻技術、高帶寬信道的相位補償技術、以及高信噪比的單光子探測信號甄別技術等一系列關鍵性技術,將光纖雙場量子密鑰分發的安全傳輸距離一次性拓展至830多公里。相比于國內外其他研究團隊的工作,該成果不僅將傳輸距離從五、六百公里大幅提升至八百余公里,而且將安全碼率提升了50~1000倍,也向實現千公里量級陸基廣域量子保密通信網絡邁出了重要的一步。這是繼2019年該團隊提出免相位后選擇雙場類協議(Physical Review Applied, 11, 034053(2019)),并首次在300公里光纖信道中驗證了此類協議的可行性(Physical Review X, 9, 021046(2019))后的又一重大突破。

         

           目前我國的量子通信技術已初步滿足實用化要求,在金融、政務、電力等領域開展了遠距離量子保密通信的技術驗證與應用示范。但在產業化的部署及應用過程中,應用成本相對較高,可信中繼站存在理論上的隱患,某種程度上限制了產業化發展的速度,應用規模難以迅速擴大。韓正甫研究團隊的這項突破性進展,不僅刷新了基于光纖量子密鑰分發的新記錄,同時也驗證了在無中繼條件下,建設遠距離、高密鑰傳輸率的地面量子安全網絡的可行性,為推進廣域低成本量子保密通信產業化進程提供了新的技術途徑。

           

           通過與科研力量雄厚的中國科學院量子信息重點實驗室的持續互動,安徽問天量子科技股份有限公司專注于完全自主知識產權的量子通信研發與產業化的推進,立足長遠,把量子科技作為戰略性產業來做,扎扎實實做好每項技術。韓正甫董事長的教授和博士團隊的理論成果,是問天量子開發高性能量子通信設備和系統的堅強理論基礎和技術保障,在未來的幾年內,公司擬通過理論、技術、產品服務和資本等多元化的手段,積極推動千公里級的廣域量子保密通信網絡的落地應用,為國家和社會的網絡安全做出貢獻。   


        原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41566-021-00928-2

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