安全的大城市量子網絡向前邁進了一步

在商業(yè)光纖網絡上成功進行連續(xù)可變量子密鑰分配(CV-QKD)系統(tǒng)的新現(xiàn)場測試可以為其在大城市地區(qū)的使用鋪平道路。

這是今天在量子科學與技術領域發(fā)表的中國科學家聯(lián)合團隊的關鍵成果，該團隊展示了CV-QKD在距離50公里的商業(yè)部署光纖鏈路上的傳輸。

來自北京大學和北京郵電大學(PKU-BUPT聯(lián)合團隊)聯(lián)合團隊的團隊負責人兼主要作者洪國教說：“CV-QKD原則上提供無條件密鑰到保護人們的數據 - 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注，因為它使用的是在室溫下運行的標準電信組件，而不是像單光子探測器等特定的量子器件，而且它具有更高的秘密密鑰率。但是，大多數以前長距離CV-QKD演示僅在實驗室光纖中進行，沒有現(xiàn)場環(huán)境造成的干擾。“

來自北京北大 - 北京郵電大學聯(lián)合團隊的首席作者張一辰博士和宋瑜教授說：“將實用的CV-QKD系統(tǒng)從實驗室設置帶到現(xiàn)實世界面臨著一些挑戰(zhàn)。部署商用深色纖維不可避免地會受到環(huán)境條件和物理壓力變化的強烈干擾，這反過來會對傳輸的量子態(tài)造成嚴重的干擾。

“由于接頭，尖銳的彎曲和光纖間耦合，它們也會遭受更高的損耗.CV-QKD模塊的軟件和硬件不僅必須設計成能夠應對影響傳輸光纖的所有條件，還必須進行穩(wěn)健的設計在標準電信設備設計的場所內運行。此外，由于系統(tǒng)需要連續(xù)運行而不經常關注，因此需要將其設計為自動從任何錯誤中恢復并保護終端用戶免受服務中斷。

PKU-BUPT聯(lián)合研究小組在中國 - 西安和廣州兩個城市的商用光纖網絡上進行了兩次CV-QKD現(xiàn)場測試，實現(xiàn)了30.02公里(12.48 dB損耗)和49.85公里(損失11.62 dB)的傳輸距離)， 分別。

洪國教授說：“CV-QKD系統(tǒng)之前最長的現(xiàn)場測試是部署光纖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。

“與這些結果相比，我們的結果顯示傳輸距離超過兩倍，密鑰率高出兩個數量級，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推向更實用的環(huán)境，當然，人們可以預期，量子保證的安全城域網可以建立在當前的范圍內。技術“。