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量子领域的新突破!中国科学家实现城际实时“量子通话”

科技日报记者 华凌。量子通话

记者21日从北京量子信息科学院获悉,量领研究所袁志良团队与南京大学尹华磊合作,新突学首次实现异步测量设备无关量子密钥分发(也称模式匹配量子密钥分发),破中成功实现508公里光纤量子通信,国科城际密钥率和双光子干扰距离。实现实这一科研成果可以满足语音通信等实时加密的城际需要,可以拨打城际“量子电话”。量子通话国际期刊《物理评论快报》上发表了相关研究成果。量领

据报道,新突学常用的破中点对点量子密钥分发的密钥率会随着信道的损失而线性衰减;双场量子密钥分发更适合远距离传输,但实现相对复杂,国科需要增加相位跟踪、实现实频率校准等模块。城际2022年,量子通话尹华磊提出了一项新颖的“异步测量设备无关量子密钥分发协议”,可以大大降低系统对激光源和相位稳定性的严格要求,在中长距离实现更高的安全密钥率。

基于“异步测量设备无关量子密钥分发协议”和新的响应过滤方法,袁志良团队开发了200微秒内仍能稳定异步双光子干扰的量子密钥分发系统,首次突破安全码率界限,无需相位跟踪技术,严格组合安全有限密钥分析。

实验实现了创纪录的双光子干扰距离和城际密钥率,将“测量设备无关量子密钥分发协议”的最大光纤传输距离从404公里提高到508公里。与之前相比,400公里的密钥率提高了6个数量级,201公里和306公里的安全密钥率分别超过57000/秒和5000/秒,可以满足语音通信等实时加密的需要。该研究成果对商业化、高安全的城际量子密钥分发系统和中国经济高效的城际量子安全网络建设具有重要意义。

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