中國科學(xué)家實現(xiàn)百公里距離量子直接通信

圖為龍桂魯（右）和同事在做實驗。資料圖片

記者日前從北京量子信息科學(xué)研究院獲悉：北京量子信息科學(xué)研究院、清華大學(xué)龍桂魯教授團(tuán)隊和陸建華教授團(tuán)隊合作，設(shè)計和實現(xiàn)了一種相位量子態(tài)與時間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，成功實現(xiàn)100公里的量子直接通信。這是當(dāng)前世界上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現(xiàn)一些城市之間的點(diǎn)對點(diǎn)量子直接通信，同時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)和時間戳量子態(tài)的混合編碼，時間戳量子態(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（沒有竊聽時的誤碼率），結(jié)合具有更強(qiáng)糾錯能力的極低碼率LDBCH編碼，有效提高了安全通信容量、距離和速率。

龍桂魯表示，新系統(tǒng)在激光脈沖頻率上還有很大的提升空間，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。

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。 （記者王昊男）