0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

中科大首次在国际上实现基于远距离自由空间信道的测量设备无关量子密钥分发

工程师邓生 来源:新华网 作者:新华网 2020-12-27 11:01 次阅读

从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟院士团队与清华大学王向斌、中科院上海微系统所尤立星等人合作,首次在国际上实现基于远距离自由空间信道的测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)。这项成果不仅实现了将MDI-QKD从光纤信道拓展到自由空间信道的突破,也开启了在自由空间信道中,实现基于远距离量子干涉更复杂量子信息处理任务的可能。《物理评论快报》日前在线发表了该成果。

MDI-QKD协议利用双光子干涉技术消除了探测端的所有安全漏洞,无需对测量端的量子设备进行任何安全性假设,被认为是各种量子密钥分发协议中的最佳候选协议之一。该协议自2012年首次提出以来,已在光纤信道上得到快速发展,在距离更远、密钥速率更高和网络验证等方向取得一系列突破。然而,由于光纤存在固有损耗,量子信号不能像经典通信那样被放大。在自由空间信道,由于真空光信号损耗非常小,通过卫星辅助可以极大扩展量子通信距离。

近年来,随着“墨子号”量子科学实验卫星成功发射,基于卫星平台和地面光纤网相结合的量子通信已成为构建覆盖全球量子通信网络最为可行的手段。尽管MDI-QKD在光纤中成功实现,但自由空间存在大气湍流,如何在不稳定信道中实现量子干涉成为巨大挑战。

由于自由空间大气湍流破坏了空间模式,在进行干涉测量前需要用单模光纤进行空间滤波,由此带来的耦合效率低下和强度涨落是该实验两大难点。潘建伟团队开发了一种具有抵抗强湍流能力的自适应光学系统,并使用超稳晶振作为独立时钟源,成功解决了两大难点。

随后,潘建伟团队利用清华大学王向斌的四强度优化协议,在上海城市大气信道中实现首个自由空间MDI-QKD,通信双方距离为19.2公里。这一距离远远超过地球大气的等效厚度,标志着向基于卫星的MDI-QKD迈出坚实一步。这项研究所发展的相关技术,也为在自由空间进行量子网络等量子干涉相关实验开辟了道路。

责任编辑:PSY

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 中科大
    +关注

    关注

    0

    文章

    11

    浏览量

    7968
  • 测量
    +关注

    关注

    10

    文章

    4148

    浏览量

    109619
  • 自由空间
    +关注

    关注

    0

    文章

    4

    浏览量

    6854
  • 量子密钥分配

    关注

    0

    文章

    3

    浏览量

    1795
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    工业场合中如何利用PLC无线IO模块控制远距离设备作业?

    PLC无线通讯一般有以下几个应用场景: 【应用一】开关量信号1点对多点远距离无线通讯 支持点对点及1点对多点,多路开关量/数字量信号远距离无线传输通讯 【应用二】开关量信号多点对1点之间远距离
    的头像 发表于 03-28 18:07 372次阅读
    工业场合中如何利用PLC无线IO模块控制<b class='flag-5'>远距离</b>的<b class='flag-5'>设备</b>作业?

    远距离二维码扫描器如何选择?看看以下三款远距离二维码扫码模块

    随着二维码相关技术及硬件的普及与低成本化,二维条码扫描设备的应用被人们广为熟知,应用的行业也众多。然而,在某些场景中,由于需要远距离扫描二维码(条码远距离识别),传统的扫码设备已经无法
    的头像 发表于 03-21 15:41 65次阅读
    <b class='flag-5'>远距离</b>二维码扫描器如何选择?看看以下三款<b class='flag-5'>远距离</b>二维码扫码模块

    单片机如何远距离判断输出信号

    单片机是一种高集成度、功能丰富的微处理器,广泛应用于电子设备中,其中一项常见的操作是通过判断输入信号的状态来控制输出信号的逻辑状态。而在一些特殊的应用中,我们需要单片机能够远距离判断输出信号,本文
    的头像 发表于 12-15 10:15 292次阅读

    单片机如何远距离判断输出

    单片机远距离判断输出是一个涉及到电子技术、通信技术以及计算机科学的问题。在这种场景中,单片机(通常是一个嵌入式系统)需要判断并输出距离较远的信号。为了实现这一目标,可以采用多种方法,包括但不
    的头像 发表于 12-13 10:36 189次阅读

    SPI可以进行远距离通讯吗?

    SPI可以进行远距离通讯么
    发表于 10-23 08:02

    美泰公司实现MEMS惯性传感器在国际上首次百万级装车

    领先的MEMS汽车传感器斩获中国传感器产业 “杰出贡献奖”。     美泰公司获此荣誉,彰显了业界对公司全面布局汽车电子产业的高度肯定和认可,实现了MEMS惯性传感器在国际上首次百万级装车,MEMS压力传感器及汽车安全气囊传感器也首破百万订单,这些成绩激励着美
    的头像 发表于 09-15 09:43 1156次阅读

    消除距离障碍:实现安全的本地复制性能远距离IP存储

    电子发烧友网站提供《消除距离障碍:实现安全的本地复制性能远距离IP存储.pdf》资料免费下载
    发表于 08-28 11:55 0次下载
    消除<b class='flag-5'>距离</b>障碍:<b class='flag-5'>实现</b>安全的本地复制性能<b class='flag-5'>远距离</b>IP存储

    中科大实现1000公里级量子密钥分发

      量子密钥是一种可以通过量子力学原理进行加密和解密的密钥,其安全性基于量子物理学的不可复制性和不可预测性。利用
    的头像 发表于 06-14 11:56 410次阅读

    潘建伟院士讲量子通信#中科大 #校园 #潘建伟

    量子量子通信
    jf_97106930
    发布于 :2023年05月20日 09:47:44

    如何解决远距离网络传输?

    如何两地距离500米,已经超过了网线所能传输的最大范围(网线限制在100米范围之内),那么网络如何传输呢?在实际监控项目中我们经常会遇到远距离传输的情况,那么如何解决呢?
    的头像 发表于 05-09 17:36 1399次阅读
    如何解决<b class='flag-5'>远距离</b>网络传输?

    本源量子中科大团队合作实现硅基量子计算自旋量子比特的超快调控

    ,在硅基锗量子点中实现了自旋量子比特操控速率的电场调控,以及自旋翻转速率超过1.2GHz的自旋量子比特超快操控,该速率是国际上半导体量子点体
    的头像 发表于 05-09 15:50 433次阅读
    本源<b class='flag-5'>量子</b>和<b class='flag-5'>中科大</b>团队合作<b class='flag-5'>实现</b>硅基<b class='flag-5'>量子</b>计算自旋<b class='flag-5'>量子</b>比特的超快调控

    怎么使用CANbus至RS232转换器进行消防设备远距离通讯改造?

    我想使用CANbus至RS232转换器进行消防设备远距离通讯改造,请问可以实现吗?
    发表于 05-09 10:56

    本源量子中科大团队合作在非绝热几何量子计算领域取得重要进展

    中国科大郭光灿团队在非绝热几何量子计算领域取得重要进展。该团队郭国平教授研究组与本源量子计算公司合作,在本源“夸父”6比特超导量子芯片上实现
    的头像 发表于 05-08 09:23 391次阅读
    本源<b class='flag-5'>量子</b>和<b class='flag-5'>中科大</b>团队合作在非绝热几何<b class='flag-5'>量子</b>计算领域取得重要进展

    本源量子中科大团队合作在多能级量子比特操控上实现新进展

    近日,本源量子中科大郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授和龚明教授等人以及纽约州立大学布法罗分校胡学东教授合作,在量子点系统中常见的多能级系统的量子调控上
    的头像 发表于 04-26 14:31 246次阅读
    本源<b class='flag-5'>量子</b>和<b class='flag-5'>中科大</b>团队合作在多能级<b class='flag-5'>量子</b>比特操控上<b class='flag-5'>实现</b>新进展

    【安防】超远距离激光对射的应用前景

    纵观防盗报警行业,超远距离探测器产品的应用确实较少,目前市场上的远距离周界防盗防范方面的产品应用较多的为主动式红外对射探测器,周界应用距离最远可达250米,除此之外的泄露电缆、震动电缆,微波探测器
    的头像 发表于 04-24 14:54 305次阅读