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中國學者實現百兆比特率量子密鑰分發

發布時間:2023-03-14 16:16:00來源: 中國新聞網

  中新社合肥3月14日電 (記者 吳蘭(lan) )中國學者近日通過發展高計數率超導單光子探測等關(guan) 鍵技術,首次在國際上實現百兆比特率的實時量子密鑰分發。

  3月14日,該成果在線發表於(yu) 國際著名學術期刊《自然-光子學》(Nature Photonics)雜誌。

  上述成果由中國科學技術大學潘建偉(wei) 院士、徐飛虎教授等與(yu) 中科院上海微係統與(yu) 信息技術研究所、濟南量子技術研究院、哈爾濱工業(ye) 大學等單位的科研人員合作取得。

  量子密鑰分發(QKD)基於(yu) 量子力學基本原理,可以實現原理上無條件安全的保密通信。提高QKD的成碼率對其實用化起著至關(guan) 重要的作用。高碼率可為(wei) 更多用戶提供服務,實現大數據共享、分布式存儲(chu) 加密等高帶寬需求的應用。

  據悉,此前國際上最高的實時成碼率是10兆比特每秒(10公裏標準光纖信道下)。

  為(wei) 了實現更高的密鑰率,需要解決(jue) 係統發送端、接收端和後處理等技術瓶頸。

  潘建偉(wei) 、徐飛虎研究組發展了集成光子片上高速高保真度偏振態調製技術,係統重頻達到2.5吉赫茲(zi) ,量子比特誤碼率優(you) 於(yu) 0.35%;結合中科院上海微係統所尤立星團隊最新研製的八像素SNSPD,實現了高計數率、高效率的單光子探測,在每秒輸入5.5億(yi) 個(ge) 光子時仍能保持62%的探測效率;同時,研究組發展了偏振反饋控製、高速後處理模塊等技術。

  在上述技術突破的基礎上,研究團隊實現了10公裏標準光纖信道下115.8兆比特每秒的密鑰率,較之前紀錄提高了約一個(ge) 數量級;係統穩定運行超過50個(ge) 小時,在傳(chuan) 輸距離328公裏下碼率超過200比特每秒。

  研究成果表明,QKD可實現百兆比特率的實時密鑰分發,滿足高帶寬通信需求,對未來量子通信的大規模實際應用具有重要意義(yi) 。(完)

(責編:陳濛濛)

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