本报讯（记者 沉春雷）北京量子信息科学研究所首席科学家袁志良团队与南京大学副教授尹华雷等人合作，实现了异步测量设备无关的量子密钥分发首次突破实验中的安全码速率-距离限制，成功实现508公里光纤量子通信，以及破纪录的城际密钥速率和双光子干涉距离。 相关研究成果近日发表在 上。
据了解，点对点量子密钥分发（QKD）的密钥速率随着信道的损耗而线性衰减。 双场量子密钥分配（TF-QKD）可以使密钥速率随信道衰减的平方根线性下降。 然而，双场协议系统的实现比较复杂，通常需要相位跟踪、频率校准等模块来保证稳定的长距离单光子干涉。
尹华雷等人于2022年提出了一种新颖的异步测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）协议。该协议通过经典后处理实现时间复用，构造双光子贝尔态，并在两者之间建立MDI-QKD桥梁TF-QKD。 后测量配对技术可以大大降低TF-QKD系统中对激光源和相位稳定性的严格要求，还可以在中长距离实现更高的安全密钥率。
基于MDI-QKD协议和新的响应过滤方法，袁志良团队开发了一种量子密钥分发系统，该系统在200微秒的时间间隔内仍能进行稳定的异步双光子干涉。 在有限密钥解析的情况下生活网资讯，突破了安全码速率限制。
袁志良介绍，实验工作实现了创纪录的双光子干涉距离和城际关键速率，并将MDI-QKD最大光纤传输距离从404公里提高到508公里。 400公里密钥速率较之前提升6个数量级，201公里、306公里安全密钥速率分别超过/s、/s，可满足诸如语音通讯。 研究成果对于我国商业化、高安全性的城际量子密钥分发系统以及构建高性价比的城际量子安全网络具有重要意义。
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