中国科大、国盾量子等实现模式匹配量子密钥分发

　　近日，中国科大、清华大学、国盾量子等产学研力量合作，首次在实验上实现了模式匹配量子密钥分发，对未来量子通信网络的构建具有重要意义。

　　量子密钥分发(QKD)基于量子力学基本原理，可以实现信息理论安全的保密通信，是量子通信领域的代表性应用。模式匹配量子密钥分发协议(MP-QKD)是一种新型测量设备无关量子密钥分发协议，相较于原始的测量设备无关协议，可以将更多的探测事件用于成码，很大程度提高成码率；相较于双场量子密钥分发协议和相位匹配协议，无需复杂的激光器锁频锁相技术，节省成本且降低了实际应用难度，同时对环境噪声有更好的抗干扰能力。

　　中国科大研究组基于清华大学研究组的模式匹配量子密钥分发协议、国盾量子的设备平台，并结合中科院上海微系统所研制的高效率单光子探测器，实现了实验室标准光纤百公里级、两百公里级、三百公里级以及超低损光纤四百公里级的安全成码，相较于之前的原始测量设备无关实验，成码率有明显提升，并且在三百公里和四百公里距离上较之前实验成码率提升了3个数量级。此项研究表明，模式匹配量子密钥分发在不需激光器锁频锁相的条件下可以实现远距离安全成码，且在城域距离有较高成码率，极大地降低了协议实现难度，有望在未来量子通信网络构建得到广泛应用。此篇论文的发表，印证着我国在量子通信网络探索上又进一步。

　　近年来，我国不断加强量子科技发展战略谋划和系统布局，并强调要促进产学研协同创新。据了解，国盾量子作为中国最早率先从事量子科技产业化的企业，一直在积极推动产学研合作。此前，中国科大、国盾量子等合作成功创造了现场光纤无中继QKD最远距离新的世界纪录，在超过500公里的光纤成码率打破了传统无中继QKD所限定的成码率极限，同时在实际环境中证明了双场QKD的可行性，为实现长距离光纤量子网络铺平了道路。