主題：無需低溫冷卻 商用電信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離量子通信


2025年04月24日 07:41 來源： 科技日?qǐng)?bào)
　　工程師團(tuán)隊(duì)在德國(guó)250公里長(zhǎng)的電信網(wǎng)絡(luò)上成功發(fā)送了量子信息，這是已知首例利用現(xiàn)有商用電信基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)相干量子通信的報(bào)道?！蹲匀弧冯s志23日發(fā)表的這一演示案例表明，量子通信能在現(xiàn)實(shí)世界的條件下實(shí)現(xiàn)。

　　近年來，量子通信領(lǐng)域的進(jìn)展，強(qiáng)調(diào)了光波相干性在構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)中的核心作用。量子網(wǎng)絡(luò)有望實(shí)現(xiàn)安全通信，如備受人們期待的量子互聯(lián)網(wǎng)，就可通過量子密鑰分發(fā)，形成一種理論上安全的通信技術(shù)。而作為量子互聯(lián)網(wǎng)相位架構(gòu)的基礎(chǔ)，光波相干性此前不僅促成了多節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò)的首次成功展示，還大幅擴(kuò)展了量子密鑰分發(fā)的應(yīng)用范圍。

　　然而，基于光相干性的量子網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能否實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，一直存在不確定性。理論上認(rèn)為，光波相干性可擴(kuò)大量子通信范圍。但這種擴(kuò)展需要低溫冷卻系統(tǒng)，如超穩(wěn)定光學(xué)腔和低溫光子探測(cè)器這類專門設(shè)備的支持。這種對(duì)專用硬件的特殊需求，給相干量子通信系統(tǒng)的擴(kuò)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。

　　此次，東芝歐洲有限公司的研究人員描述了一種通過光纖實(shí)現(xiàn)量子信息分發(fā)的技術(shù)，該技術(shù)的最大特點(diǎn)就是無需低溫冷卻。并且，他們的新系統(tǒng)利用基于相干性的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)，這能推進(jìn)安全信息的長(zhǎng)距離分發(fā)。

　　研究人員指出，這個(gè)量子通信網(wǎng)絡(luò)的部署覆蓋了3個(gè)數(shù)據(jù)中心。通信通過一條從法蘭克福到凱爾、全長(zhǎng)253.9公里、損耗為56dB的鏈路實(shí)現(xiàn)，其中約五分之三的距離處設(shè)有一個(gè)中繼站。這一部署創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)世界和實(shí)用量子密鑰分發(fā)距離的新紀(jì)錄。

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