原標題:我國科學家實現500公里級光纖量子通信傳輸
新華社合肥3月4日電(記者徐海濤,、蕭海川)記者從中國科學技術大學獲悉,該校潘建偉院士團隊近期與清華大學,、山東濟南量子技術研究院等機構合作,,實現了500公里級真實環(huán)境光纖的雙場量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā),傳輸距離達到509公里,,創(chuàng)造了新的世界紀錄,。國際權威學術期刊《物理評論快報》和《自然·光子學》日前發(fā)表了相關研究成果。
量子密鑰分發(fā)是實現高安全性量子保密通信的基礎,,具有重要的理論和現實意義,。但限于通信光纖損耗和探測器噪聲等原因,量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)通常只能在100公里內獲得較高的成碼率,。
近期,,潘建偉等科學家組成聯合團隊,在傳輸協議,、傳輸技術,、探測器研制等領域,取得一系列突破,。他們結合中科院上海微系統(tǒng)所研制的高計數率低噪聲單光子探測器,,最終在實驗室內將量子秘鑰分發(fā)的安全成碼距離推至500公里以上。
上述研究成果成功創(chuàng)造了地基量子密鑰分發(fā)最遠距離新的世界紀錄,,在超過500公里的光纖成碼率打破了傳統(tǒng)無中繼量子秘鑰分發(fā)所限定的成碼率極限,,即超過了理想的探測裝置(探測器效率為100%)下的無中繼量子秘鑰分發(fā)成碼極限。
研究團隊表示,,如果將實驗系統(tǒng)的重復頻率升級至“京滬干線”等遠距離量子通信網絡中采用的1GHz,,那么在300公里處的成碼率可達5kbps,。這將大幅減少骨干光纖量子通信網絡中的可信中繼數量,并顯著提升光纖量子保密通信網絡的安全性,。