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中国团队通过商业网络发送量子密钥

发布:laserpulse    |    2019-06-10 23:25    阅读:423
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研究人员称,量子安全密钥的分发速度比以前的现场测试示范速度快100倍。

中国的科学家已经在50公里长的商业光纤网络上报告了量子密钥分配(QKD)。

来自北京大学和北京邮电大学的团队表示,他们使用的是一种称为“连续变量”(CV)QKD的加密技术,它采用标准光纤元件,而不是专业的单光子光源。该方法的主要优点是量子密钥可以快速分发,无需冷却高规格组件。虽然之前已经在实验室和部署的光纤网络中证明了这项技术,但据称这项最新实验将传输距离和密钥分配率提高到了新的高度。

更快的密钥率

研究小组在中国的西安和广州两个城市进行了两次CV-QKD现场测试,实现了大约30公里和50公里的传输距离,并且损失在可以接受的范围内。50公里是商业光纤链路上之前最佳演示距离的两倍多。“通过采用一次性评估的高效校准模型,我们实现了比先前现场测试演示高出两个数量级的安全密钥率,”Hong Guo及其同事在他们发表在量子科学与技术杂志上的论文中写道。“我们的结果为在大都市环境中部署连续变量QKD铺平了道路。”郭将结果描述为将量子加密引入日常使用的“重要一步”。 “它已经将CV-QKD推向更实用的环境,当然,人们可能会期望'量子保证'的安全局域网可以在现有技术的范围内构建,”他补充说。

急转弯

根据郭及其同事的说法,将QKD引入现有光纤网络所面临的主要挑战之一是它们不可避免地受到环境条件和物理压力变化引起的更强烈的扰动。他们解释说:“这反过来会对传输的量子态造成严重的干扰。”与针对QKD优化的实验室设置相比,由于在现实世界链路中使用的各种接头,急剧弯曲和纤维间耦合,商业网络也遭受更高的损失。“CV-QKD模块的软件和硬件不仅必须设计用于应对影响传输光纤的所有条件,还必须经过精心设计,以便在为标准电信设备设计的场所内运行,”该团队表示,并补充说,因为系统需要连续运行而不经常关注,它们必须设计为自动从任何错误中恢复,从而防止服务中断。

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