人民網(wǎng)北京4月14日電 （董兆瑞）據(jù)北京量子信息科技研究院消息，近日,北京量子信息科學(xué)研究院、清華大學(xué)龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)和陸建華教授團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種相位量子態(tài)與時(shí)間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，通信距離達(dá)到百公里，是當(dāng)前世界最長的量子直接通信距離。這樣的指標(biāo)可以在無中繼條件下實(shí)現(xiàn)一些城市之間的點(diǎn)對點(diǎn)量子直接通信，同時(shí)可以支撐基于安全經(jīng)典中繼的廣域量子網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用。
龍桂魯介紹，在以前的系統(tǒng)中，抽樣檢測和信息傳輸全部采用相位量子態(tài)。新系統(tǒng)采用了相位量子態(tài)和時(shí)間戳量子態(tài)的混合編碼，時(shí)間戳量子態(tài)用于抽樣檢測，大大降低了噪聲影響。而通信依然采用具有自補(bǔ)償性能的相位量子態(tài)，因而新系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性和極低的本征誤碼率（沒有竊聽時(shí)的誤碼率），結(jié)合具有更強(qiáng)糾錯(cuò)能力的極低碼率LDBCH編碼，有效提高了安全通信容量、距離和速率。
新系統(tǒng)在50MHz激光脈沖頻率下將最大可容忍損耗從5.1dB提升到18.4dB，在商用低損耗單模光纖中的最遠(yuǎn)通信距離達(dá)到了100km，突破了之前18km的最長距離。新系統(tǒng)的通信速率也得到了提高，在30km的光纖距離，通信速率達(dá)到22.4 kbps。新系統(tǒng)在激光脈沖頻率上還有大的提升空間，相應(yīng)的通信距離、速率有望進(jìn)一步提升，滿足部分場景的應(yīng)用需求。
“本項(xiàng)研究成果表明，使用現(xiàn)有的成熟技術(shù)手段，城市間的點(diǎn)對點(diǎn)量子直接通信可行?！饼埞痿斀榻B，另一方面，利用最近北京量子信息科學(xué)研究院、清華大學(xué)、南京郵電大學(xué)、南方科技大學(xué)和南安普頓大學(xué)等中英學(xué)者聯(lián)合提出的經(jīng)典安全中繼組網(wǎng)技術(shù)，可以建設(shè)具有端對端安全的安全中繼量子網(wǎng)絡(luò)，支撐多種應(yīng)用。
據(jù)了解，北京量子信息科學(xué)研究院成立于2017年12月24日，由北京市政府與中科院、清華、北大等高校院所共同組建。
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