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新华社北京3月9日电（记者张漫子）北京量子信息科学研究院袁之良团队首创量子密钥分发开放式新架构，接纳光频梳技能，乐成实现615公里光纤量子通讯。该架构在确保量子通讯安全性的同时，能大幅低落体系建立本钱，为我国建立多节点广域量子网络奠基底子。相干结果日前发表于国际学术期刊《天然-通讯》。
安满是量子通讯的最大特性。作为量子通讯的重要方式之一，量子密钥分发基于量子的不可丈量性、不可克隆性，借助“一次一密”的加密方式，为量子通讯上了一把“安全锁”。“双场”是现在全部量子密钥分发协议中，最得当远间隔传输的一种。
北京量子信息科学研究院首席科学家袁之良先容，双场架构下量子通讯，必要相距迢遥的两个独立激光源各自觉出“信号”。假如激光源发射的“信号”频率差别，就会出现传输中的“信号”失误。想要制止“信号”失误，就必要一个能实现两头“信号”频率雷同的“工具”：服务光纤。这意味着通讯两头之间还需额外架设“一条路”，这也就构成了由“两条路”构成的传统架构。
“传统架构，意味着搭建双倍长度的光纤，本钱高且布局复杂，体系运行维护起来贵且困难，倒霉于将来多节点广域量子保密网络的建立。”袁之良说。
此次我国科学家首创的新架构新在那边？北京量子信息科学研究院光量子通讯与器件团队成员周来打了一个比方：“假如想要在北京、青岛两地之间举行‘量子通话’，已往需在迢遥的通讯两头之间连通‘两条路’。新架构出现后‘一条路’就已充足。”
为“节流”下服务光纤但保存其发挥的作用，袁之良团队初次将光频梳技能应用于双场量子密钥分发。“光频梳技能，就比如把一束单频率的光，酿成像多个‘梳子齿’一样分隔开来、差别频率的多束光。借助这把神奇的‘梳子’，无需架设服务光纤，即可实现通讯两头‘信号’的频率校准，从而实现量子信息的正确传输。”周来说。
别的，在现实的超长间隔量子通讯中，光纤难免会发生快速抖动，也会影响传输“信号”的正确。光频梳技能还可同步办理光纤抖动的题目，大大低落噪声对量子信号的影响，确保光纤量子信息长间隔传输的精准。
“作为天下上首个开放式架构的双场量子密钥分发体系，乐成实现615公里的光纤量子通讯，在量子通讯的实现方案方面有了创新突破。”《天然-通讯》审稿人之一、量子通讯科学家王双8日担当记者采访时表现，这一新架构有助于光纤量子密钥分发间隔向千公里级别突破，为将来我国建立多节点广域量子网络奠基底子。（完） |
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