科技進展

“遠距離雙場量子密鑰分發”成果入選2019年國內十大科技新聞

  

  由科技日報社主辦,部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2019年國內、國際十大科技新聞于20191229日揭曉。中國科學技術大學潘建偉院士團隊和上海微系統所超導電子學實驗室尤立星團隊等合作的成果首次驗證遠距離雙場量子密鑰分發入選。

  限于通信光纖的損耗和探測器的噪聲等原因,量子密鑰分發系統通常只能在100公里內獲得較高成碼率。目前最遠成碼距離是潘建偉團隊于2016年實驗實現的404公里。有一種新型的量子密鑰分發方案——雙場量子密鑰分發方案,巧妙地利用單光子干涉的特性,讓量子密鑰分發的成碼率在長距離也維持較高水平。今年,潘建偉教授等科學家利用上海微系統所尤立星團隊研發的高性能超導納米線單光子探測器在300公里真實環境的光纖中完成了雙場量子密鑰分發實驗。成果9月正式發表在《物理評論快報》()上。這種雙場量子密鑰好比雙胞胎攜手將成碼率大大提高,基于發送不發送的雙場量子密鑰分發方案,大大提高了對相位噪聲的容忍能力和安全性。在現實環境下相位劇烈變化的300公里光纖信道上,實現了雙場量子密鑰分發。該方案還驗證了700公里以上光纖遠距離量子密鑰分發的可行性,有望成為新一代遠距離城際量子密鑰分發的基礎。被業內專家評論為實用雙場量子密鑰分發的重要里程碑

  該工作我所參與人員包括:張偉君、李浩、尤立星(共同通信作者)和王鎮,該工作得到了科技部重點研發計劃(2017YFA0304000)等項目資助。