记者14日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士、徐飞虎教授等与中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的科研人员合作，通过发展高保真度集成光子学量子态调控、高计数率超导单光子探测等关键技术，首次在国际上实现百兆比特率的实时量子密钥分发（QKD），实验结果将此前的成码率纪录提升了一个数量级。相关成果在线发表于国际期刊《自然·光子学》杂志。
QKD基于量子力学基本原理，可以实现原理上无条件安全的保密通信，提高成码率对其实用化起着至关重要的作用。高码率可为更多用户提供服务，实现大数据共享、分布式存储加密等高带宽需求的应用。此前国际上最高的实时成码率是每秒10兆比特（10公里标准光纤信道下）。为了实现更高的密钥率，需要解决系统发送端、接收端和后处理等技术瓶颈。在发送端，高码率QKD需要高保真度的量子态调制，然而现有QKD系统在高速调制下会产生较高误码率；在接收端，同时具有高效率和高计数率能力的单光子探测器不可或缺，超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高效率和低噪声的优点，但其计数率通常受到较长恢复时间的限制。
潘建伟、徐飞虎研究组发展了集成光子片上高速高保真度偏振态调制技术，系统重频达到2.5吉赫兹，量子比特误码率优于0.35%；结合中科院上海微系统所尤立星团队最新研制的八像素SNSPD，实现了高计数率、高效率的单光子探测，在每秒输入5.5亿个光子时仍能保持62%的探测效率；同时，研究组发展了偏振反馈控制、高速后处理模块等。
在上述技术突破的基础上，研究团队实现了10公里标准光纤信道下每秒115.8兆比特的密钥率，较之前纪录提高了约一个数量级；系统稳定运行超过50个小时，在传输距离328公里下码率超过每秒200比特。
研究成果表明，QKD可实现百兆比特率的实时密钥分发，满足高带宽通信需求，对未来量子通信的大规模实际应用具有重要意义。 （记者 吴长锋）
1、“国际在线”由中国国际广播电台主办。经中国国际广播电台授权，国广国际在线网络（北京）有限公司独家负责“国际在线”网站的市场经营。
2、凡本网注明“来源：国际在线”的所有信息内容，未经书面授权，任何单位及个人不得转载、摘编、复制或利用其他方式使用。
3、“国际在线”自有版权信息（包括但不限于“国际在线专稿”、“国际在线消息”、“国际在线XX消息”“国际在线报道”“国际在线XX报道”等信息内容，但明确标注为第三方版权的内容除外）均由国广国际在线网络（北京）有限公司统一管理和销售。
已取得国广国际在线网络（北京）有限公司使用授权的被授权人，应严格在授权范围内使用，不得超范围使用，使用时应注明“来源：国际在线”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
任何未与国广国际在线网络（北京）有限公司签订相关协议或未取得授权书的公司、媒体、网站和个人均无权销售、使用“国际在线”网站的自有版权信息产品。否则，国广国际在线网络（北京）有限公司将采取法律手段维护合法权益，因此产生的损失及为此所花费的全部费用（包括但不限于律师费、诉讼费、差旅费、公证费等）全部由侵权方承担。
4、凡本网注明“来源：XXX（非国际在线）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，丰富网络文化，此类稿件并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
5、如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的，请在该事由发生之日起30日内进行。
