Redian新闻
>
祝贺!中国科学家再创世界纪录

祝贺!中国科学家再创世界纪录

公众号新闻


记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、张强等与清华大学王向斌、济南量子技术研究院刘洋、中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星、张伟君等合作,通过发展低串扰相位参考信号控制、极低噪声单光子探测器等技术,实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发,不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录,也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。
距离量子密钥分发实验系统原理图(中国科学技术大学研究团队供图)

量子密钥分发基于量子力学基本原理,可以在用户间进行安全的密钥分发,结合“一次一密”的加密方式,进而可实现最高安全性的保密通信。然而,量子密钥分发的距离一直受到通信光纤的固有损耗和探测器噪声等因素的限制。双场量子密钥分发协议利用单光子干涉的特性,可以有效提升量子密钥分发系统工作距离。

据了解,在这项工作中,研究团队采用了王向斌等人提出的“发送—不发送”双场量子密钥分发协议,与长飞光纤光缆股份有限公司合作,采用了基于“纯二氧化硅纤芯”技术的超低损光纤。中国科学院上海微系统与信息技术研究所发展了极低噪声超导单光子探测器,研究团队还发展了时分复用的双波长相位估计方案。
该工作实现了最远达1002公里的双场量子密钥分发,获得0.0034比特每秒成码率。对系统参数进行优化后,在202公里光纤距离下获得47.06千比特每秒成码率,并且在300公里和400公里光纤距离下,获得的成码率相较原始“测量器件无关”量子密钥分发提高了6个数量级。
研究人员介绍,该工作不仅验证了极远距离下双场量子密钥分发方案的可行性,也验证了在城际光纤距离下,采用该协议可以实现高成码率的量子密钥分发,适合城际量子通信主干链路使用。
近日,相关研究成果发表于国际权威学术期刊《物理评论快报》。

早前报道


中国科学家刷新纪录实现百兆比特率量子密钥分发

基于量子力学原理衍生出的量子密钥分发技术,可实现原理上无条件安全的保密通信。近期,中国科学技术大学潘建伟院士、徐飞虎教授等人,开发出高速高保真度集成光子学量子态调控、高计数率超导单光子探测等关键技术,实现百兆比特率的实时量子密钥分发,将国际成码率纪录提升一个数量级,对未来量子通信的大规模应用具有重要意义。3月14日国际著名学术期刊《自然·光子学》发表了该成果。

高码率量子密钥分发装置图。(中国科学技术大学供图)

提高量子密钥分发的成码率,对量子保密通信的实用化起着非常重要的作用。此前,在10公里标准光纤信道下,国际学术界最高的实时成码率是每秒10兆比特。为实现更高的密钥率,需要突破系统发送端、接收端和后处理等多个技术瓶颈。

近期,潘建伟、徐飞虎研究组与中科院上海微系统与信息技术研究所、济南量子技术研究院、哈尔滨工业大学等单位科研人员合作,开发出集成光子片上高速高保真度偏振态调制技术,结合中科院上海微系统所尤立星团队新研制的八像素超导纳米线单光子探测器,实现了高计数率、高效率的单光子探测。

在上述技术突破基础上,研究团队实现了10公里标准光纤信道下每秒115.8兆比特的密钥率,较之前纪录提高了约一个数量级。系统稳定运行超过50个小时,在传输距离328公里下码率超过每秒200比特。

科研人员介绍,这项研究成果表明,量子密钥分发可实现百兆比特率的实时密钥分发,满足高带宽通信需求,对未来量子通信的大规模实际应用具有重要意义。

(更多国际新闻,参见《参考消息》数字报,点击此处可订阅或续订)


来源丨新华网

审核 | 安鹏
编辑 | 田欣


热文推荐







所有用户均可点击下方图片购买或续订
《参考消息》数字报↓↓↓

微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
中国科学家刷新纪录祝贺!“世界第一”×3祝贺!9位北大人获2023年“科学探索奖”史上最亮伽马暴成果出炉,中国科学家做出关键贡献;每周1~2天走8000步有助于降低死亡风险|环球科学要闻六十 传书五十九 抢收全网首发!中国科学技术大学2023年招生宣传片《确定》 | 中国科大本科招生新突破!中国科学家刷新纪录破130℉!极端高温周末加剧 此地将创世界纪录突破130℉!极端高温周末加剧袭击南部 此地将创世界纪录第122254次实验获重大突破,祝贺中国科学家《科学》8文齐发!中国科学家领衔,这项计划取得重大进展36.74米!再创世界新纪录祝贺!中南大学主办期刊,被ESCI收录喜新厌旧祝贺!中国科学家获得2023年欧洲发明家奖→祝贺!94岁中国护士,获得这项国际荣誉首位中国籍总干事高票连任!中方表示祝贺!祝贺!中国超算再次问鼎全球!为什么小女生总是老男人嘴边的猎物世界气象组织发警告! 破130℉!极端高温周末加剧 此地将创世界纪录!祝贺!石浩玙/程文涛摘金,中国花游队收官黑洞新照发布!中国科学家领衔!科学家也要失业了?AI成为主脑科学家,AI主导的科学革命已来多位院士(潘德炉、焦念志、蒋兴伟)、相关专家出席会议!中国科学院海洋科学数据中心和ONCE科学数据平台启动会召开!再次刷新世界纪录!祝贺中国科学家8 篇《科学》齐发!中国科学家领衔揭示灵长类到人演化历程;​NASA首次就不明飞行物举行公开会议 | 环球科学要闻36.74米!白鹤滩“中国芯”再创世界新纪录突破130℉!极端高温周末加剧袭击南部 此地将创世界纪录!中国科学家率先独立发现!祝贺!创造纪录!祝贺中国科学家创造全球没有的纪录!祝贺中国科学家近乎完美!祝贺中国科学家祝贺!中国科学家组团攻关,取得重大成果楔子
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。