中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦帶領的中科院量子信息重點實驗室，在量子密鑰分發(fā)的研究方面取得重要進展。該實驗室的教授韓正甫及合作者王雙、銀振強、何德勇、陳巍等，實現了830公里光纖信道量子密鑰分發(fā)，將安全傳輸距離的世界紀錄提升了200余公里，向實現千公里陸基量子保密通信邁出了重要的一步。1月17日，相關研究成果在線發(fā)表在Nature Photonics上。

　　量子密鑰分發(fā)基于量子物理的原理，在信息論安全的層面上提供了竊聽可感知的密鑰分發(fā)手段。光量子是量子信息的天然載體，但線路中不可避免的損耗限制了量子密鑰分發(fā)的安全距離，這是制約廣域量子保密通信網絡部署和應用的關鍵因素之一。因此，如何延長光量子密鑰分發(fā)直接傳輸的安全距離，成為當前頗具挑戰(zhàn)的難點和焦點之一。

　　2018年，研究提出的雙場協(xié)議，突破了原有的理論極限，但其理論的完善和實驗技術的開拓極具挑戰(zhàn)性。2019年，郭光燦、韓正甫研究組首先提出了免相位后選擇的雙場類協(xié)議【Physical Review Applied, 11, 034053(2019)】，并首次在300公里光纖信道中驗證了此類協(xié)議的可行性【Physical Review X, 9, 021046(2019)】。

　　經過2年多的探索，郭光燦、韓正甫團隊提出了改進的四相位調制雙場協(xié)議，并進一步提升了獨立光源的鎖相穩(wěn)頻技術、高帶寬信道相位補償技術以及高信噪比的單光子探測信號甄別技術等關鍵技術，將光纖雙場量子密鑰分發(fā)的安全傳輸距離延長至830公里以上。相比于國內外其他研究團隊的工作，該成果不僅將傳輸距離從五、六百公里大幅提升至八百余公里，而且將安全碼率提升了50～1000倍，為實現千公里量級陸基廣域量子保密通信網絡邁出了重要一步。

　　研究工作得到科技部、國家自然科學基金、中科院、教育部和安徽省的支持。上海大學等參與研究。

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郭光燦、韓正甫團隊成果與國內外其他團隊成果的對比