光明日报 合肥6月25日电（记者昌河、通讯员桂玉南）中国科学技术大学潘建伟院士及合作者团队使用上海微系统研究所优力星集团研制的超导探测器，中国科学院。 “绿色干线”野外光缆突破野外长距离高性能单光子干涉技术。它采用两种技术方案，分别实现了428公里和511公里的双场量子密钥分发，创造了现场光纤量子保密通信的新世界纪录。相关研究成果发表在《Physics Review Letters》和《Nature Photonics》上。

量子不可克隆原理保证了量子密钥分发的无条件安全，但量子密钥分发不能像经典光通信那样通过光放大中继传输，因此分发距离受到光纤损耗的限制。

与传统协议相比，二场量子密钥分发协议特别适合远距离量子密钥分发。在此之前，潘建伟团队已经在实验室实现了500多公里的双场量子密钥分发验证。然而，在实际场景的恶劣环境下，实现双场量子密钥分发是极其困难的。在实验室中，可以有效隔离人类活动引起的温度、振动、声音等噪声，但这些在现场环境中是不可避免的。

基于“发送-不发送”双场量子密钥分发协议，潘建伟团队开发了时频传输技术和激光注入锁定技术，将两个相距数百公里的独立激光的波长锁定在同一个网站。针对现场复杂的链路环境，开发了光纤长度和偏振变化实时补偿系统。针对现场光缆其他业务的串扰，精心设计了量子密钥分配光源的波长，通过窄带滤波滤除串扰噪声。最后，结合高计数率、低噪声的单光子探测器，将现场无中继光纤量子密钥分发的安全编码距离推至500公里以上。

该研究成果成功创造了现场光纤无中继量子密钥分发最长距离的新世界纪录。 500多公里光纤的码率突破了传统无中继量子密钥分发限制。码率限制证明了双场量子密钥分发在实际环境中的可行性，为实现远距离光纤量子网络铺平了道路。

《光明日报》（2021年6月26日01版）