再破世界纪录,量子保密通信领域取得重大进展


再破世界纪录,量子保密通信领域取得重大进展


【再破世界纪录,量子保密通信领域取得重大进展】根据《自然·光子学》在线发表的一项研究成果表明 , 中国科学技术大学郭光灿院士团队的韩正甫教授及其合作者 , 近期实现了833公里光纤量子密钥分发 , 此举将量子密钥分发安全传输距离世界纪录提升了200多公里 , 也意味着向实现千公里陆基量子保密通信迈出了重要的一步 。

(图源网络)
所谓量子密钥 , 它是基于量子物理的基本原理 , 在信息安全层面上提供了窃听可感知的密钥分发手段 。 量子信息的天然载体是光量子 , 在传输过程中会出现损耗 , 由此也会限制量子密钥分发的安全距离 , 而这也是广域量子保密通信网络部署和应用的限制性因素 。
在2012年 , 长距离量子密钥分发创造了206公里的记录 。 而在2018年 , 由于双场协议的理论和实验方面的关键性突破 , 实现了300公里光纤信道突破理论极限的实验 。 在不久前 , 英国的东芝剑桥研究所团队 , 实现了600公里的双场系统 。
为了突破理论极限 , 中科大团队创立四相位调制双场协议新理论 , 并且在理论上已经证明 , 相比双场协议的编码模式 , 新理论可以不做相位随机化 , 也不用相位后选择 , 这样密钥率就能显著提高 , 实验也就能够大幅度得到简化了 。 通过全新的理论加持 , 经过2年多的探索 , 该团队进一步提升了独立光源的锁相稳频技术、高带宽信道相位补偿技术、高信噪比的单光子探测信号甄别技术等关键技术 。
通过这些关键技术的突破 , 实现了安全传输距离延长至833公里的突破 , 并且将安全码率提升了50-1000倍 , 这也为实现千公里量级陆基广域量子保密通信网络奠定了坚实的基础 。

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