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我國(guó)光纖量子密鑰分發(fā)距離創(chuàng)世界紀(jì)錄

發(fā)布時(shí)間:2022-01-20 09:54:00來源: 央視新聞客戶端

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)韓正甫教授及其合作者王雙、銀振強(qiáng)、何德勇、陳巍等,近期實(shí)現(xiàn)833公里光纖量子密鑰分發(fā),將安全傳輸距離世界紀(jì)錄提升了200余公里,向?qū)崿F(xiàn)千公里陸基量子保密通信邁出重要一步。該成果1月17日在線發(fā)表于《自然·光子學(xué)》。

  量子密鑰分發(fā)基于量子物理的基本原理,在信息安全層面上提供了竊聽可感知的密鑰分發(fā)手段。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(fā)的安全距離,也是制約廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)部署和應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。因此,如何延長(zhǎng)光量子密鑰分發(fā)直接傳輸?shù)陌踩嚯x,成了當(dāng)前極具挑戰(zhàn)的難點(diǎn)和焦點(diǎn)之一。

  2018年,英國(guó)科學(xué)家提出的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)協(xié)議突破了原有的理論極限,但其理論的完善和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的開拓極具挑戰(zhàn)性。郭光燦、韓正甫研究組在2019年首先提出了免相位后選擇的雙場(chǎng)類協(xié)議,并首次在300公里光纖信道中驗(yàn)證了此類協(xié)議的可行性。

  經(jīng)過2年多的探索,郭光燦、韓正甫團(tuán)隊(duì)提出了改進(jìn)的四相位調(diào)制雙場(chǎng)協(xié)議,并進(jìn)一步提升了獨(dú)立光源的鎖相穩(wěn)頻技術(shù)、高帶寬信道相位補(bǔ)償技術(shù)、高信噪比的單光子探測(cè)信號(hào)甄別技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),將光纖雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)的安全傳輸距離延長(zhǎng)至833公里。

  相比于國(guó)內(nèi)外其他研究團(tuán)隊(duì)工作,該成果不僅將光纖量子密鑰分發(fā)距離從500多公里大幅提升至833公里,而且將安全碼率提升了50~1000倍,為實(shí)現(xiàn)千公里量級(jí)陸基廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)邁出重要一步。(總臺(tái)記者 王利)

(責(zé)編: 李雨潼)

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