刷新世界纪录！清华大学首次实现100公里量子直接通信

• 2022-04-13 07:31:43 来源：凤凰网

据清华大学物理系官网，近日，龙桂鲁教授团队与电子系陆建华教授团队合作，首次实现了通信距离达到100公里的量子直接通信新系统。这是目前世界上最长的量子直接通信距离，有助于实现无中继条件下城际量子直接通信。

2019年，龙桂鲁教授团队和清华大学电子系陆建华教授团队合作，成功研制了国际上第一个量子直接通信系统，实现了1.5公里光纤距离下50bps的安全通信速率。

2020年，他们在中关村论坛发布了世界首款实用化量子直接通信样机，实现了10公里光纤中4kbps的传输速率；同年他们将通信距离进一步提升到了18km。

在以前系统中，抽样检测和信息传输全部采用相位量子态。此次，清华团队研发的新系统采用相位量子态和时间戳量子态的混合编码，大大降低噪声影响。通信依然采用具有自补偿性能的相位量子态，因而新系统具有高度的稳定性和极低的本征误码率（没有窃听时的误码率），结合具有更强纠错能力的极低码率LDBCH编码，有效提高了安全通信容量、距离和速率。

此外，新系统在50MHZ激光脉冲频率下将最大可容忍损耗从5.1dB提升到18.4dB，在商用低损耗单模光纤中的最远通信距离达到了100公里，突破了之前18公里的最长距离。新系统的通信速率也得到了提高，在30公里的光纤距离，通信速率达到22.4kbps。

该研究论文题为“Realization of quantum secure direct communication over 100 km fiber with time-bin and phase quantum states”，已发表在Light-Science&Applications期刊上。

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