量子通讯领域的里程碑式突破

由中国人创建的世界纪录,再由中国人自己打破。

最近,由中国科技大学、清华大学、济南量子技术研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所等单位共同合作,实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发,不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录(上一个世界纪录也是中国人创造的)。

我们知道,量子传输可实现最高安全性的保密通信。然而,量子密钥分发的距离却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。

中国的研究团队采用双场量子密钥分发协议,利用单光子干涉的特性,将成码率与距离的关系从一般量子密钥分发的线性关系提升至平方根的水平,因此可以获得超远成码距离。实现了低于0.16分贝每公里的量子信道光纤链路,将单光子探测器的噪声降低至0.02个每秒,将链路噪声降低至0.01赫兹以下。

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,实现安全通讯的可行性。

《物理评论快报》审稿人评价这项工作是“该领域极其重要的进展,是量子密钥分发技术新的里程碑”。

量子通讯的应用场景主要在6G时代。由于6G通信系统的性能成倍提升,创新型业务丰富多样,要求信息处理能力革命性提升,量子安全通信的应用,可解决通信系统的不同层次问题。所幸在这一方面,中国已经遥遥领先。

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