安全的大城市量子網(wǎng)絡(luò)向前邁進(jìn)了一步

在商業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)上成功進(jìn)行連續(xù)可變量子密鑰分配(CV-QKD)系統(tǒng)的新現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以為其在大城市地區(qū)的使用鋪平道路。在商業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)上成功進(jìn)行連續(xù)可變量子密鑰分配(CV-QKD)系統(tǒng)的新現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以為其在大城市地區(qū)的使用鋪平道路。這是由量子科學(xué)與技術(shù)出版的中國(guó)科學(xué)家聯(lián)合團(tuán)隊(duì)所取得的關(guān)鍵成就，該團(tuán)隊(duì)展示了CV-QKD在距離50公里的商業(yè)部署光纖鏈路上的傳輸。來自北京大學(xué)和北京郵電大學(xué)(PKU-BUPT聯(lián)合團(tuán)隊(duì))聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人兼主要作者洪國(guó)教說：“CV-QKD原則上提供無條件密鑰到保護(hù)人們的數(shù)據(jù) - 例如銀行信息，電子郵件和密碼。

“它在過去幾年中引起了很多關(guān)注，因?yàn)樗褂玫氖窃谑覝叵逻\(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)電信組件，而不是像單光子探測(cè)器等特定的量子器件，而且它具有更高的秘密密鑰率。但是，大多數(shù)以前長(zhǎng)距離CV-QKD演示僅在實(shí)驗(yàn)室光纖中進(jìn)行，沒有現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成的干擾。“

來自北京北大 - 北京郵電大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的首席作者張一辰博士和宋瑜教授說：“將實(shí)用的CV-QKD系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)室設(shè)置帶到現(xiàn)實(shí)世界面臨著一些挑戰(zhàn)。部署商用深色纖維不可避免地會(huì)受到環(huán)境條件和物理壓力變化的強(qiáng)烈干擾，這反過來會(huì)對(duì)傳輸?shù)牧孔討B(tài)造成嚴(yán)重的干擾。

“由于接頭，尖銳的彎曲和光纖間耦合，它們也會(huì)遭受更高的損耗.CV-QKD模塊的軟件和硬件不僅必須設(shè)計(jì)成能夠應(yīng)對(duì)影響傳輸光纖的所有條件，還必須進(jìn)行穩(wěn)健的設(shè)計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)電信設(shè)備設(shè)計(jì)的場(chǎng)所內(nèi)運(yùn)行。此外，由于系統(tǒng)需要連續(xù)運(yùn)行而不經(jīng)常關(guān)注，因此需要將其設(shè)計(jì)為自動(dòng)從任何錯(cuò)誤中恢復(fù)并保護(hù)終端用戶免受服務(wù)中斷。

PKU-BUPT聯(lián)合研究小組在中國(guó)兩個(gè)城市 - 西安和廣州 - 對(duì)商用光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了兩次CV-QKD現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了30.02公里(12.48 dB損耗)和49.85公里(11.62)的傳輸距離。分別為dB損失)。

洪國(guó)教授說：“CV-QKD系統(tǒng)之前最長(zhǎng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是部署光纖17.52 km(損耗10.25 dB)和部署光纖17.7 km(損耗5.6 dB)，其秘密密鑰率為0.2 kbps和0.3 kbps。

“與這些結(jié)果相比，我們的結(jié)果顯示傳輸距離超過兩倍，密鑰率高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但在更有損的商業(yè)光纖鏈路中。

“這是使CV-QKD更接近日常使用的重要一步。它已將CV-QKD推向更實(shí)用的環(huán)境，當(dāng)然，人們可以預(yù)期，量子保證的安全城域網(wǎng)可以建立在當(dāng)前的范圍內(nèi)。技術(shù)“。