据清华大学物理系尊龙游戏旗舰厅官网,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,两位教授合作,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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论文原文:https://www.nature.com/articles/s41377-022-00769-w
p13 q0
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