中科大远程量子密钥分发实现新突破

本报讯近日，记者从中科大了解到，该校郭光灿院士团队近期首先在理论上提出免相位后选择的孪生场量子密钥分发(QKD)协议，并基于该协议突破了孪生光场制备和长距离光纤信道相位补偿两项技术，在300公里光纤上首次完成不受无中继QKD协议密钥生成率上界（线性界）限制的高密钥生成率实验，向无中继、长距离城际量子密钥分配网络迈出关键一步。

QKD利用量子力学原理，使无条件安全的保密通信成为可能。然而，实际QKD系统受信道损耗制约，其密钥生成率随着信道长度增加而显著降低。量子密码理论学家们证明，任何无中继的QKD协议其密钥生成率都不能突破线性界。2018年，英国科学家提出孪生场(TF) QKD协议，该协议基于相干态直接干涉，利用单光子响应就可以产生密钥，在长距离信道情况下其密钥生成率有显著优势，且安全性较高。但该协议的编码模式必须进行相位随机化和后选择，这两项要求显著降低了系统密钥率，增加了实现复杂度。（下转2版）

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