刷新世界紀錄！清華大學首次實現100公里量子直接通信

據清華大學物理系官網，近日，龍桂魯教授團隊與電子系陸建華教授團隊合作，首次實現了通信距離達到100公里的量子直接通信新系統。這是目前世界上最長的量子直接通信距離，有助于實現無中繼條件下城際量子直接通信。

2019年，龍桂魯教授團隊和清華大學電子系陸建華教授團隊合作，成功研制了國際上第一個量子直接通信系統，實現了1.5公里光纖距離下50bps的安全通信速率。

2020年，他們在中關村論壇發布了世界首款實用化量子直接通信樣機，實現了10公里光纖中4kbps的傳輸速率；同年他們將通信距離進一步提升到了18km。

在以前系統中，抽樣檢測和信息傳輸全部采用相位量子態。此次，清華團隊研發的新系統采用相位量子態和時間戳量子態的混合編碼，大大降低噪聲影響。通信依然采用具有自補償性能的相位量子態，因而新系統具有高度的穩定性和極低的本征誤碼率（沒有竊聽時的誤碼率），結合具有更強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。

此外，新系統在50MHZ激光脈沖頻率下將最大可容忍損耗從5.1dB提升到18.4dB，在商用低損耗單模光纖中的最遠通信距離達到了100公里，突破了之前18公里的最長距離。新系統的通信速率也得到了提高，在30公里的光纖距離，通信速率達到22.4kbps。

該研究論文題為“Realization of quantum secure direct communication over 100 km fiber with time-bin and phase quantum states”，已發表在Light-Science&Applications期刊上。

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論文原文：https://www.nature.com/articles/s41377-022-00769-w

標簽： 清華大學 量子通信