中国科学家创造城际量子密钥率新纪录

日期:2023-06-24 07:18 点击数:913 来源:中国新闻网共有条评论

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北京量子信息科学研究院袁之良团队与南京大学尹华磊合作，首次在实验上实现了打破安全码率-距离界限的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，以及破纪录的城际密钥率和双光子干涉距离。20日，相关研究成果发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

　　据悉，袁之良团队基于异步测量设备无关量子密钥分发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，首次在无需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。

　　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。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。

　　安全是量子通信的最大特征。量子密钥分发基于量子的不可测量、不可克隆性，以及一次一密的加密方法，可实现无条件安全通信。提高量子密钥率是量子通信最紧迫的任务之一。更高的密钥率可实现更频繁的密钥交换，不仅能为更多网络用户提供服务，还能显著提高量子通信效率。

　　北京量子信息科学研究院副研究员周来表示，过去量子通信的效率，就好比2G时代两人之间发送的“电子邮件”或“手机短信”，有较长的时间延迟。现在每秒钟可传输5000个比特，就好比3G时代通过无线网进行实时沟通的“语音通话”，延迟大大降低，效率显著提高，这意味着在北京到山东德州的两人，能够实时拨打“量子电话”。

　　此外，该研究成果对商用化、高安全城际量子密钥分发系统和中国构建经济高效的城际量子安全网络具有重要意义。

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