中國科大實(shí)現(xiàn)百兆比特率量子密鑰分發(fā)
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、徐飛虎等與上海微系統(tǒng)所、濟(jì)南量子技術(shù)研究院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位的科研人員合作,通過發(fā)展高保真度集成光子學(xué)量子態(tài)調(diào)控、高計(jì)數(shù)率超導(dǎo)單光子探測等關(guān)鍵技術(shù),首次在國際上實(shí)現(xiàn)百兆比特率的實(shí)時量子密鑰分發(fā),實(shí)驗(yàn)結(jié)果將此前的成碼率紀(jì)錄提升一個數(shù)量級。該成果于3月14日在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然-光子學(xué)》(Nature Photonics)雜志。 量子密鑰分發(fā)(QKD)基于量子力學(xué)基本原理,可以實(shí)現(xiàn)原理上無條件安全的保密通信。提高QKD的成碼率對其實(shí)用化起著至關(guān)重要的作用。高碼率可為更多用戶提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享、分布式存儲加密等高帶寬需求的應(yīng)用。此前國際上最高的實(shí)時成碼率是10Mb/s(10公里標(biāo)準(zhǔn)光纖信道下)。為了實(shí)現(xiàn)更高的密鑰率,需要解決系統(tǒng)發(fā)送端、接收端和后處理等技術(shù)瓶頸。在發(fā)送端,高碼率QKD需要高保真度的量子態(tài)調(diào)制,然而現(xiàn)有QKD系統(tǒng)在高速調(diào)制下會產(chǎn)生較高誤碼率;在接收端,同時具有高效率和高計(jì)數(shù)率能力的單光子探測器不可或缺,超導(dǎo)納米線單光子探測器(SNSPD)具有高效率和低噪聲的優(yōu)點(diǎn),但其計(jì)數(shù)率通常受到較長恢復(fù)時間的限制。 |