100公里！我国科学家创造量子直接通信最远纪录

人民网北京4月14日电 （董兆瑞）据北京量子信息科技研究院消息，近日,北京量子信息科学研究院、清华大学龙桂鲁教授团队和陆建华教授团队合作，设计和实现了一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统，通信距离达到百公里，是当前世界最长的量子直接通信距离。这样的指标可以在无中继条件下实现一些城市之间的点对点量子直接通信，同时可以支撑基于安全经典中继的广域量子网络的一些应用。

龙桂鲁介绍，在以前的系统中，抽样检测和信息传输全部采用相位量子态。新系统采用了相位量子态和时间戳量子态的混合编码，时间戳量子态用于抽样检测，大大降低了噪声影响。而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。

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100km，突破了之前18km的最长距离。新系统的通信速率也得到了提高，在30km的光纤距离，通信速率达到22.4 kbps。新系统在激光脉冲频率上还有大的提升空间，相应的通信距离、速率有望进一步提升，满足部分场景的应用需求。

“本项研究成果表明，使用现有的成熟技术手段，城市间的点对点量子直接通信可行。”龙桂鲁介绍，另一方面，利用最近北京量子信息科学研究院、清华大学、南京邮电大学、南方科技大学和南安普顿大学等中英学者联合提出的经典安全中继组网技术，可以建设具有端对端安全的安全中继量子网络，支撑多种应用。

据了解，北京量子信息科学研究院成立于2017年12月24日，由北京市政府与中科院、清华、北大等高校院所共同组建。

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