“中国科大成功实现500公里地基量子密钥一个个地发”

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本报合肥3月12日电(记者常河)近日与中国科技大学潘建伟、张强、陈腾云等和清华大学王向斌、马雄峰合作，突破远距离独立激光相位干扰技术，各发放500公斤级实际环境光光纤的双场量子密钥，各发放相位匹配量子密钥 相关研究成果最近分别发表在国际权威学术杂志《物理评论快报》(被选为编辑推荐文案)和《自然光子学》上。

在量子密钥相继传输的长距离应用中，信道损耗是最严重的限制因素。 现有的测量设备与量子密钥无关，一个一个发送双光子复合事件作为比较有效的检测事件，使其安全的编码率随着信道的衰减而线性降低，在没有量子中继的情况下，安全的编码率受到线性边界的制约，双场量子密钥作为一个有效的检测事件发送， 使安全的编码率根据信道衰减的平方根线性地降低，从而即使在没有中继的情况下也可以容易地突破量化密钥成为编码率的线性边界。

然而，由于需要两个远程独立激光器的单光子级干扰，并且根据单光子探测结果需要准确估计长距离光纤链路的相对相位的快速漂移，因此双场量子密钥逐一实施的技术要求相当苛刻。 另外，每个2场量子密钥都需要一个，是满足高计数率、高效率、超低暗计数的单光子检测器。 在相关的这两个研究中，潘建伟实验组分别根据王向斌提出的发送——不发送的双场量子密钥逐一发送协议和马雄峰提出的相位匹配量子密钥，迅速发展了时频传输技术和激光注入锁定技术，实现了两个独立的远程 结合中科院上海微系统开发的高计数率低噪声单光子探测器，最终将实验室内逐一发射量子密钥的安全代码形成距离推到了500公里以上。

该研究成果成功地创造了地基量子密钥层出不穷的新的世界记录，超过500公里的光纤的编码率，使得传统中继量子密钥层出不穷的有限的编码率极限，即理想检测装置(检测器效率100% )上的中继量子密钥层出不穷。 将系统的重复频率升级为京沪干线等远距离量子通信互联网使用的1ghz后，300公里时码率可达到5kbps，大大减少了主干光纤量子通信互联网中可靠的中继数，从而实现了光纤量子保密通信 (记者常河)