科(ke)技日報北京(jing)4月12日電 （記者華凌(ling)）記者12日從北京(jing)量子(zi)信(xin)息(xi)科(ke)學研究院獲悉，我(wo)國設(she)計和實(shi)現一種相位量子(zi)態與時間戳量子(zi)態混(hun)合編碼的量子(zi)直接(jie)通信(xin)新系統(tong)，通信(xin)距離達(da)百公(gong)里，是當前(qian)世界最(zui)長的量子(zi)直接(jie)通信(xin)距離。
該研究成果由北(bei)京量(liang)子(zi)信息(xi)科學(xue)研究院、清華大學(xue)龍桂魯教(jiao)授團隊和(he)陸建華教(jiao)授團隊共同攻關，發表在(zai)最新一(yi)期的《光(guang)：科學(xue)與應(ying)用》光(guang)學(xue)學(xue)術期刊在(zai)線版(ban)上。
據介紹(shao)，在以前的系統(tong)中，抽樣檢測和(he)信息傳(chuan)輸全部采(cai)用相位量(liang)子態(tai)。新(xin)系統(tong)采(cai)用相位量(liang)子態(tai)和(he)時間戳量(liang)子態(tai)的混合(he)編碼(ma)(ma)，時間戳量(liang)子態(tai)用于抽樣檢測，大大降低(di)噪聲影(ying)響。而通(tong)(tong)信依然采(cai)用具有自補償(chang)性能(neng)(neng)的相位量(liang)子態(tai)，因而新(xin)系統(tong)具有高度的穩定性和(he)極(ji)低(di)的本征誤碼(ma)(ma)率(lv)（沒(mei)有竊聽時的誤碼(ma)(ma)率(lv)），結合(he)具有更強糾錯能(neng)(neng)力的極(ji)低(di)碼(ma)(ma)率(lv)LDBCH編碼(ma)(ma)，有效提高安(an)全通(tong)(tong)信容量(liang)、距離和(he)速率(lv)。
龍桂魯表示(shi)，新(xin)系統(tong)在50MHz激光(guang)(guang)脈沖(chong)(chong)頻(pin)率下將最大(da)可容(rong)忍(ren)損(sun)耗(hao)從5.1dB提(ti)升(sheng)到(dao)18.4dB，在商(shang)用低損(sun)耗(hao)單模(mo)光(guang)(guang)纖中的(de)(de)(de)(de)(de)最遠通信(xin)(xin)距離(li)(li)達(da)100公(gong)里，突破之前18公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)最長距離(li)(li)。新(xin)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)通信(xin)(xin)速(su)(su)率也(ye)得到(dao)提(ti)高，在30公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖距離(li)(li)，通信(xin)(xin)速(su)(su)率達(da)22.4kbps。新(xin)系統(tong)在激光(guang)(guang)脈沖(chong)(chong)頻(pin)率上還有很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)升(sheng)空間(jian)，相應的(de)(de)(de)(de)(de)通信(xin)(xin)距離(li)(li)、速(su)(su)率有望進一步提(ti)升(sheng)，滿足部分(fen)場景的(de)(de)(de)(de)(de)應用需(xu)求(qiu)。
該研究表明，使用(yong)現有的成熟技(ji)(ji)術(shu)手段(duan)，城(cheng)市(shi)間的點(dian)對點(dian)量(liang)子(zi)直接通(tong)信可(ke)行(xing)；利用(yong)最近中英學者聯合提(ti)出的經典(dian)安(an)全中繼組網技(ji)(ji)術(shu)，可(ke)以建設(she)(she)具有端對端安(an)全的安(an)全中繼量(liang)子(zi)網絡，支撐多種應用(yong)。其(qi)為實現《北京(jing)市(shi)“十四五”時期國際科技(ji)(ji)創新中心建設(she)(she)規劃(hua)》中，建設(she)(she)基(ji)于安(an)全中繼的城(cheng)際量(liang)子(zi)示范網絡的目(mu)標打下(xia)堅實基(ji)礎(chu)。
; (責(ze)編：王震、陳鍵)