创纪录！中国实现508公里光纤量子通信

本报讯（记者沈春蕾）北京量子信息科学研究院首席科学家袁之良团队与南京大学副教授尹华磊等人合作，创纪首次在实验上实现了打破安全码率-距离界限的录中里光异步测量设备无关量子密钥分发，成功实现508公里光纤量子通信，国实以及破纪录的现公纤量城际密钥率和双光子干涉距离。相关研究成果近日发表于《物理评论快报》。通信

据了解，创纪点对点量子密钥分发（QKD）的录中里光密钥率随信道的损耗呈线性衰减。双场量子密钥分发（TF-QKD）可以使密钥率以信道衰减的国实平方根线性下降。但双场协议系统实现复杂，现公纤量通常需要相位跟踪、通信频率校准等模块来保证稳定的创纪长距离单光子干涉。

尹华磊等人在2022年提出一种新颖的录中里光异步测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）协议，该协议通过经典后处理实现了时间复用，国实构建了双光子贝尔态，现公纤量建立起MDI-QKD与TF-QKD之间的通信桥梁。后测量配对技术可大大降低TF-QKD系统中对激光源、相位稳定性等的严格要求，在中长距离还可实现更高的安全密钥率。

袁之良团队基于MDI-QKD协议与新型的响应过滤方法，研制出200微秒时间间隔内仍可进行稳定异步双光子干涉的量子密钥分发系统，首次在无须相位跟踪技术且进行了严格的组合安全有限密钥分析的情况下，突破了安全码率界限。

袁之良介绍，该实验工作实现了创纪录的双光子干涉距离和城际密钥率，将MDI-QKD的最大光纤传输距离从404公里提高到508公里。在400公里处其密钥率相比之前提高了6个数量级，201公里与306公里处的安全密钥率分别超过57000比特/秒与5000比特/秒，可满足语音通信等实时加密需求。该研究成果对商用化、高安全城际量子密钥分发系统和我国构建经济高效的城际量子安全网络具有重要意义。

本文地址：http://www.jiemengs.com/html/177d990436.html