中新社合肥9月7日電 (記者 吳蘭) 中國(guó)科學(xué)家在遠(yuǎn)距離量子通信領(lǐng)域研究取得重要進(jìn)展——實(shí)現(xiàn)了300公里真實(shí)環(huán)境光纖中的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)。
相關(guān)研究成果于5日(北京時(shí)間)在線(xiàn)發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)7日發(fā)布消息稱(chēng)，這一成果近日由該校潘建偉及其同事張強(qiáng)、劉洋與清華大學(xué)王向斌、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所尤立星等人合作完成，不僅完整實(shí)現(xiàn)了300公里的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)，也驗(yàn)證了700公里以上光纖遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)的可行性，有望成為新一代遠(yuǎn)距離城際量子密鑰分發(fā)的基礎(chǔ)。
量子密鑰分發(fā)可以在用戶(hù)間進(jìn)行非常高安全性的密鑰分發(fā)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最高安全性的保密通信，但是限于通信光纖的損耗和探測(cè)器的噪聲等原因，量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)通常只能在100公里內(nèi)獲得較高成碼率。
最近，英國(guó)東芝公司的科學(xué)家提出一種新型的量子密鑰分發(fā)方案：雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)方案，巧妙地利用單光子干涉的特性，可獲得遠(yuǎn)超過(guò)一般量子密鑰分發(fā)方案的成碼距離，并且理論上可以獲得遠(yuǎn)高于一般量子密鑰分發(fā)方案的成碼率，為遠(yuǎn)距離、高性能量子密鑰分發(fā)提供了新的方向。
然而，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)方案的條件極其苛刻。
中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)從多個(gè)方面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)方案后，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下相位劇烈變化的300公里光纖信道上，實(shí)現(xiàn)了雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)，并打破一般無(wú)中繼量子密鑰分發(fā)方案的最高成碼率理論極限。此外，研究團(tuán)隊(duì)也分析了在提高探測(cè)器性能等條件下，該方案可以進(jìn)行超過(guò)700公里的遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)。
該工作被《物理評(píng)論快報(bào)》審稿人評(píng)論為“實(shí)用雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)的重要里程碑”。(完)
