北大郭弘團隊實現國際傳輸距離最遠的相干態連續變量量子密鑰分發
2020-11-05 量子之聲相干態連續變量量子密鑰分發（Continuous-Variable Quantum Key Distribution，簡稱CV-QKD）具有成碼高、採用光通信通用器件實現、可與現有光通信業務共纖同傳等突出優勢，具有重要的實際應用價值。由於CV-QKD系統量子態本身非常微弱，長距離傳輸會進一步降低信號的功率，增加系統的噪聲，導致信噪比極低，提取安全密鑰非常困難。因此，CV-QKD系統的安全傳輸距離始終不能超過100 km，制約了其實際應用。
信息科學技術學院電子學系量子信息技術團隊與北京郵電大學信息光子學與光通信國家重點實驗室、英國約克大學、中國電子科技集團公司第三十研究所合作，提出了超遠距離傳輸下系統過量噪聲壓制與極低信噪比下密鑰高效提取等新方法，解決了傳輸距離受限的難題，將CV-QKD系統實驗室光纖的安全傳輸記錄提升到202.81 km。其中超遠距離傳輸下系統過量噪聲壓制方法為北京大學量子信息技術團隊所提出，可根據信道環境動態調節量子信號和相位參考信號的強度以提升系統相位補償精度，實現超遠距離傳輸下系統過量噪聲的抑制。利用該方法，研究人員將CV-QKD系統過量噪聲成功壓制在0.0081N0（N0為散粒噪聲方差），在幾乎所有距離上，系統過量噪聲都優於之前的實驗結果。安全傳輸距離與密鑰生成速率兩項核心指標均處於世界領先水平。
相干態連續變量量子密鑰分發系統的示意圖
實驗所測得的系統傳輸碼率與傳輸距離之間關係，系統實現的安全傳輸距離超過200km
相關研究成果以「Long-Distance Continuous-Variable Quantum Key Distribution over 202.81 km of Fiber」為題，於2020年6月30日在線發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters，第125卷，文章號010502）。北京大學信息學院電子學系郭弘教授與北京郵電大學喻松教授為論文共同通訊作者。該工作得到國家自然科學基金重點項目和信息光子學與光通信國家重點實驗室項目的支持。
相關焦點
-
如何實現量子密鑰分發的最遠光纖傳輸距離
2005年之前，研究人員利用光纖只能實現50-70公裡通信，且存在安全漏洞，並不實用；2005年之後的各種進展，如上所述，關閉了光源和探測器的漏洞，優化了通信方案，誘騙態方案的量子通信可以做到百公裡送幾千比特/秒的信息傳輸效率（並未用上MDI方案，並不絕對安全），這個效率意味著可以打電話了，人們看到了實用化的希望。 -
潘建偉、王向斌團隊實現 509 公裡地基量子密鑰分發
而近日，中國科學技術大學潘建偉團隊與清華大學王向斌團隊更是再度強強聯合，突破了遠距離獨立雷射相位幹涉技術，實現 500 公裡量級真實環境光纖的雙場量子密鑰分發（TF-QKD），從而再次刷新了量子密鑰分發傳輸距離的世界紀錄。 -
我成功實現星地量子密鑰分發的全方位地面驗證
中科院量子科技先導專項協同創新團隊，在國際上首次成功實現星地量子密鑰分發的全方位地面驗證，為未來我國通過發射量子科學實驗衛星，實現基於星地量子通信的全球化量子網絡，對大尺度量子理論基礎檢驗，以及探索如何融合量子理論與愛因斯坦廣義相對論，奠定了必要的技術基礎。 相關成果5月1日發表在國際權威學術期刊《自然·光子學》上。 -
中國率先實現脈衝數最小、安全距離最長量子密鑰分發
我率先實現脈衝數最小、安全距離最長量子密鑰分發科技日報合肥2月4日電 (記者吳長鋒)記者4日從中國科技大學獲悉，該校郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室，在國際上首次實現了分組脈衝數最小、安全距離最長的RRDPS -
「墨子號」首次實現白天遠距離量子密鑰分發
科技日報合肥7月25日報導，中國科學技術大學潘建偉教授及其同事在國際上首次實現了白天遠距離（53公裡）自由空間量子密鑰分發，通過地基實驗在信道損耗和噪聲水平方面驗證了未來構建基於量子星座的星地、星間量子通信網絡的可行性。相關成果7月24日在線發表於《自然·光子學》上。 -
「墨子號」實現星地量子密鑰分發和地星量子隱形傳態圓滿完成全部...
與經典通信不同，量子密鑰分發通過量子態的傳輸，在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的密鑰，利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密，這是目前人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通信方式。量子通信的另一重要內容是量子隱形傳態，它利用量子糾纏可以將物質的未知量子態精確傳送到遙遠地點，而不用傳送物質本身。遠距離量子隱形傳態是實現分布式量子信息處理網絡的基本單元。 -
墨子號量子衛星實現世界首次千公裡級量子糾纏密鑰分發
據央視新聞客戶端消息，經過多年研究攻關，中國科學院院士潘建偉研究團隊聯合牛津大學等國內外團隊，通過「墨子號」量子科學實驗衛星，在國際上首次實現千公裡級基於糾纏的量子密鑰分發。該實驗成果不僅將以往地面無中繼量子保密通信的空間距離提高了一個數量級，並且通過物理原理確保了即使在衛星被他方控制的極端情況下依然能實現安全的量子通信，取得了量子通信現實應用的重要突破。這一成果15日在國際學術期刊《自然》在線發表。實驗中，研究團隊利用「墨子號」作為量子糾纏源，通過對地面望遠鏡進行升級，實現了單邊雙倍、雙邊四倍接收效率的提升。 -
我國太空量子通信技術獲突破:首次實現白天遠距離量子密鑰分發
據新華社7月25日報導，近期，中國科學技術大學潘建偉教授及同事彭承志、張強等組成的研究小組，在國際上首次成功實現了白天遠距離（53km）自由空間量子密鑰分發，通過地基實驗在信道損耗和噪聲水平方面有效驗證了未來構建基於量子星座的星地、星間量子通信網絡的可行性。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果。 -
衛星被劫持也安全:「墨子號」刷新無中繼量子密鑰分發距離
（研究團隊 供圖） 研究團隊 供圖 攝中新網北京6月15日電 (記者 孫自法)繼實現實驗室內500公裡點對點光纖量子密鑰安全分發、依託可信中繼站點建成約2000公裡光纖量子保密通信骨幹網「京滬幹線」、以量子衛星作為可信中繼實現約7600公裡洲際量子保密通信之後，中國科學技術大學潘建偉院士團隊再次獲得新的科研突破——利用全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」實現基於糾纏的無中繼千公裡級量子保密通信 -
「墨子號」量子衛星實現千公裡級量子糾纏密鑰分發
每經編輯：彭水萍據新華網，記者從中國科學院獲悉，一支聯合科研團隊近日利用「墨子號」量子科學實驗衛星在國際上首次實現千公裡級基於糾纏的量子密鑰分發，相關研究論文北京時間15日由國際知名學術期刊《自然》在線發表。 -
潘建偉獲未來科學大獎,地星間量子態「瞬間傳輸」是什麼?
關注微信公眾號：Fact_Check提問即可）在量子科學實驗衛星「墨子號」升空一年後，中國科學技術大學潘建偉教授帶領的團隊聯合其他多家國內重要科研機構在國際上首次實現了地面與「墨子號」衛星之間的量子密鑰分發和量子隱形傳態，其相關結果發表在國際權威雜誌《自然》（《Nature》）上。 -
...在國際上實現基於遠距離自由空間信道的測量設備無關量子密鑰分發
打開APP 中科大首次在國際上實現基於遠距離自由空間信道的測量設備無關量子密鑰分發 新華網 發表於 2020-12-27 11:01:16 -
「墨子號」量子衛星成功實現洲際量子密鑰分發
，在中國和奧地利之間首次實現距離達7600公裡的洲際量子密鑰分發，並利用共享密鑰實現加密數據傳輸和視頻通信。該成果標誌著「墨子號」已具備實現洲際量子保密通信的能力，為未來構建全球化量子通信網絡奠定了堅實基礎。相關成果以封面論文的形式發表在1月19日出版的國際權威學術期刊《物理評論快報》上。 據介紹，基於衛星平臺的量子通信是構建覆蓋全球量子通信網絡最為可行的手段。 -
量子密鑰分發技術是什麼原理,英國電信5G網絡將使用QKD技術
q5JEETC-電子工程專輯量子密鑰分發是什麼，基本原理是？q5JEETC-電子工程專輯量子密鑰分發（Quantum Key Distribution, QKD），是一種密鑰的安全傳輸方式，可以在兩個相距遙遠的通信端之間進行密鑰的發送。 -
星地量子通信網構建 實現了跨越4600公裡的多用戶量子密鑰分發
32年前，人類歷史上首次量子通信在實驗室誕生，傳輸了32釐米。而今，中國人將這個距離擴展了1400多萬倍，實現了從地面到太空的多用戶通信。中國科學技術大學7日宣布，中國科研團隊成功實現了跨越4600公裡的星地量子密鑰分發，標誌著我國已構建出天地一體化廣域量子通信網雛形。該成果已在英國《自然》雜誌上刊發。 -
中國量子衛星實現上千公裡密鑰分發,好消息讓人猝不及防
6月15日，中國科學院院士潘建偉研究團隊傳出了令人振奮的好消息，通過「墨子號」量子實驗衛星首次在國際上完成了千公裡級基於糾纏的量子密鑰分發，這意味著量子衛星通信實用化走出了最重要的一步。 -
國際首次!中科大潘建偉團隊新突破,千公裡級量子密鑰分發,通信安全...
由中科大潘建偉團隊主導的量子通信研究實現了重要突破，主要表現於兩個方面：一是首次通過物理原理確保了衛星傳輸密鑰的安全問題；二是將以往地面無中繼量子保密通信的空間距離提高了一個數量級，實現了 1120 公裡無中繼糾纏量子密鑰分發；這同時也是國際上首次實現基於糾纏的千公裡級量子密鑰分發。 -
「墨子號」量子衛星成功實現洲際量子密鑰分發 有望構建全球化量子...
記者從中國科學技術大學了解到，潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊，聯合中國科學院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衛星創新研究院、光電技術研究所、國家天文臺、國家空間科學中心等，與奧地利科學院塞林格研究組合作，利用「墨子號」量子科學實驗衛星，在中國和奧地利之間首次實現距離達 -
Nature:潘建偉團隊首次實現千公裡級無中繼糾纏量子密鑰分發
魚羊 發自 凹非寺量子位 報導 | 公眾號 QbitAI量子通信，又獲裡程碑式突破。這一次，依然來自潘建偉教授團隊——「墨子號」量子科學實驗衛星，實現了1120公裡長距離無中繼糾纏量子密鑰分發。這是全球首次實現千公裡級基於糾纏的無中繼量子密鑰分發，不僅將以往地面無中繼量子密鑰分發的空間距離提高一個數量級，並且通過物理原理確保即使衛星被他方控制，依然能夠實現安全的量子密鑰分發。潘建偉教授表示：我的確認為不依賴可信中繼的長距離糾纏量子密鑰分發協議的實驗實現，是一個裡程碑。這一研究成果，登上了最新一期的Nature。 -
我國首次實現遠距離量子糾纏純化,效率比國際提升6000多倍
據《科技日報》1月13日報導，記者12日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在量子通信和量子網絡研究中取得重要進展：該團隊李傳鋒、柳必恆研究組與南京郵電大學盛宇波等人合作，利用高品質的超糾纏源，首次實現了11公裡的遠距離量子糾纏純化，純化效率比此前國際最好水平提升了6000多倍。研究成果已於近日發表在國際知名期刊《物理評論快報》上。