主題：無需低溫冷卻 商用電信網(wǎng)實現(xiàn)長距離量子通信


2025年04月24日 07:41 來源： 科技日報
　　工程師團隊在德國250公里長的電信網(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)施實現(xiàn)相干量子通信的報道?！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)實世界的條件下實現(xiàn)。

　　近年來，量子通信領(lǐng)域的進展，強調(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)點量子網(wǎng)絡(luò)的首次成功展示，還大幅擴展了量子密鑰分發(fā)的應(yīng)用范圍。

　　然而，基于光相干性的量子網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能否實現(xiàn)規(guī)?；恢贝嬖诓淮_定性。理論上認為，光波相干性可擴大量子通信范圍。但這種擴展需要低溫冷卻系統(tǒng)，如超穩(wěn)定光學(xué)腔和低溫光子探測器這類專門設(shè)備的支持。這種對專用硬件的特殊需求，給相干量子通信系統(tǒng)的擴展帶來了巨大挑戰(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現(xiàn)量子信息分發(fā)的技術(shù)，該技術(shù)的最大特點就是無需低溫冷卻。并且，他們的新系統(tǒng)利用基于相干性的雙場量子密鑰分發(fā)，這能推進安全信息的長距離分發(fā)。

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

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