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電子學系郭弘教授聯合團隊在連續變量量子密鑰分發方向取得重要進展

發佈時間:2019-06-10

信息来源:博狗体育

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2019529日,博狗体育在线&電子學系、區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室郭弘教授領導的博狗体育在线-北京郵電大學量子技術聯合團隊在英國物理學會(IOP)旗下期刊《量子科學技術》(《Quantum Science and Technology》)發表了題爲“50公里商用光纖連續變量量子密鑰分發”(Continuous-variable QKD over 50 km commercial fiber)的研究成果。團隊在西安、廣州兩地實際商用光纖線路上雙雙實現了目前世界上傳輸距離最遠的點對點相干態連續變量量子密鑰分發(continuous-variable quantum key distribution, 簡稱CV-QKD),爲CV-QKD的城域應用鋪平了道路。該成果相繼被英國物理學會(IOP)、美國科學促進會(AAAS)、美國物理學家組織網(phys.org)、國際光學工程學會(SPIE)等主流學術媒體作爲突破性進展加以報道。

CV-QKD具有成碼率高,無需特種量子光源和單光子探測器等特殊條件,僅採用目前光通信通用器件即可實現,並可與現有光通信業務共纖同傳等突出優勢。團隊攻克了平衡零拍探測器、非理想信道自適應糾錯等長期困擾CV-QKD進展的一系列軟硬件核心關鍵技術,使全系統核心器件與核心技術實現自主可控。與此同時,系統具有良好的魯棒性,可長時穩定運行。兩項核心指標均達到世界領先水平,並刷新了世界紀錄,其中商用光纖密鑰傳輸距離(30 km50 km)較前提高12倍,相同信道損耗下的傳輸碼率(5.7721.26 kbps@信道損耗10.2512.48 dB)較前提升100倍以上。

本次試驗是面向CV-QKD實用化的重要一步;它表明,利用現有光纖通信器件和光通信網絡能夠實現實用化QKD,進而實現基於量子技術的安全城域網絡,因此在未來網絡安全方面具有廣闊應用前景。

上述工作得到國家“863計劃”、中國載人航天工程、國家自然科學基金重點項目等支持。


西安(a)、廣州(b)兩地商用光纖CV-QKD外場試驗


論文鏈接:Y. Zhang et al., Continuous-variable QKD over 50 km commercial fiber, Quantum Sci. Technol. 4 035006 (2019). DOI: 10.1088/2058-9565/ab19d1

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/ab19d1

IOP news releaseEurekalert, AAAS)新聞鏈接:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/ip-smq052919.php

Physics worldIOP)新聞鏈接:

https://physicsworld.com/a/quantum-cryptography-goes-faster-and-further-on-commercial-fibre-links/

phys.org(美國物理學家組織網)新聞鏈接:

https://phys.org/news/2019-05-metropolitan-quantum-networks-closer.html

optics.orgSPIE)新聞鏈接:

http://optics.org/news/10/6/1

NanotechnologyIOP)新聞鏈接:

http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=55675