北京量子信息科學(xué)研究院袁之良團隊與南京大學(xué)尹華磊合作，首次在實驗上實現(xiàn)了打破安全碼率-距離界限的異步測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)，成功實現(xiàn)508公里光纖量子通信，以及破紀錄的城際密鑰率和雙光子干涉距離。20日，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。

　　據(jù)悉，袁之良團隊基于異步測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)協(xié)議與新型的響應(yīng)過濾方法，研制出200微秒時間間隔內(nèi)仍可進行穩(wěn)定異步雙光子干涉的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，首次在無需相位跟蹤技術(shù)且進行了嚴格的組合安全有限密鑰分析的情況下突破了安全碼率界限。

　　該實驗工作實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的雙光子干涉距離和城際密鑰率。在400公里處其密鑰率相比之前提高了6個數(shù)量級，201公里與306公里處的安全密鑰率分別超過57000比特/秒與5000比特/秒，可滿足語音通信等實時加密需求。

　　安全是量子通信的最大特征。量子密鑰分發(fā)基于量子的不可測量、不可克隆性，以及一次一密的加密方法，可實現(xiàn)無條件安全通信。提高量子密鑰率是量子通信最緊迫的任務(wù)之一。更高的密鑰率可實現(xiàn)更頻繁的密鑰交換，不僅能為更多網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)，還能顯著提高量子通信效率。

　　北京量子信息科學(xué)研究院副研究員周來表示，過去量子通信的效率，就好比2G時代兩人之間發(fā)送的“電子郵件”或“手機短信”，有較長的時間延遲?，F(xiàn)在每秒鐘可傳輸5000個比特，就好比3G時代通過無線網(wǎng)進行實時溝通的“語音通話”，延遲大大降低，效率顯著提高，這意味著在北京到山東德州的兩人，能夠?qū)崟r撥打“量子電話”。

　　此外，該研究成果對商用化、高安全城際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)和中國構(gòu)建經(jīng)濟高效的城際量子安全網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。