日前，北京量子信息科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、清華大學(xué)教授龍桂魯團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)教授陸建華團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種相位量子態(tài)與時(shí)間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，通信距離達(dá)100公里，是當(dāng)前世界最長(zhǎng)的量子直接通信距離。這樣的指標(biāo)可以在無(wú)中繼條件下實(shí)現(xiàn)城市之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)量子直接通信，同時(shí)可以支撐基于安全經(jīng)典中繼的廣域量子網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用。該成果近日在線發(fā)表于《光：科學(xué)與應(yīng)用》。
以前的系統(tǒng)中抽樣檢測(cè)和信息傳輸全部采用相位量子態(tài)，新系統(tǒng)則采用了相位量子態(tài)和時(shí)間戳量子態(tài)的混合編碼，時(shí)間戳量子態(tài)用于抽樣檢測(cè)，大大降低了噪聲影響。而通信依然采用具有自補(bǔ)償性能的相位量子態(tài)。因此，新系統(tǒng)具有高度穩(wěn)定性和極低本征誤碼率，即沒有竊聽時(shí)的誤碼率，結(jié)合具有更強(qiáng)糾錯(cuò)能力的極低碼率LDBCH編碼，有效提高了安全通信容量、距離和速率。
新系統(tǒng)在50兆赫激光脈沖頻率下將最大可容忍損耗從5.1分貝提升到18.4分貝，在商用低損耗單模光纖中的最遠(yuǎn)通信距離達(dá)到100公里，突破了之前18公里的最長(zhǎng)距離。新系統(tǒng)的通信速率也得到提高，在30公里的光纖距離，通信速率達(dá)到22.4千比特率。
不過龍桂魯也表示，新系統(tǒng)在激光脈沖頻率上還有大的提升空間，相應(yīng)的通信距離、速率有望進(jìn)一步提升，滿足部分場(chǎng)景的應(yīng)用需求。
該項(xiàng)研究成果表明，使用現(xiàn)有的成熟技術(shù)手段，城市間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)量子直接通信可行。龍桂魯表示，利用最近北京量子信息科學(xué)研究院、清華大學(xué)等中英學(xué)者提出的安全經(jīng)典中繼量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，科學(xué)家可以建設(shè)安全中繼量子網(wǎng)絡(luò)，支撐多種應(yīng)用。（記者鄭金武）
論文相關(guān)信息：https://doi.org/10.1038/s41377-022-00769-w
免責(zé)聲明：市場(chǎng)有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。
