我国团队实现百用户级量子网络验证

IT时代网8月11日消息，中国科学技术大学郭光灿院士、韩正甫教授团队与中国科学院西安光学精密机械研究所张文富团队，提出并实验验证了一种基于微腔光孤子的集成化测量设备无关量子密钥分发网络方案，为量子网络大规模部署提供了新路径。

韩正甫教授介绍，这项研究解决了量子网络规模扩展中的关键问题，即让大量用户同时获得高度一致的光子密钥，从而支撑更大规模的量子保密通信网络。测量设备无关量子网络是一种面向高安全通信的量子密钥分发架构，仅要求发送端设备可信，即便测量环节遭受攻击，也不会影响通信安全。

团队表示，这类网络长期面临的核心挑战是如何制备大量高度不可区分的全同光源。由于用户数量增加时所需光源数量呈平方级增长，异地独立制备大规模全同光源难度较高，限制了规模化应用。对此，研究团队利用“片上光梳”技术，在芯片上批量制备全同双光子源，并攻克了独立微腔光孤子芯片异地锁定、光纤信道远距离高保真度干涉等关键技术。

实验显示，研究团队验证了百用户级全连接测量设备无关量子网络的可行性，并在200公里光纤链路中实现了基于集成芯片的2.5GHz工作频率量子密钥分发系统。团队还发展了片上光梳源长期自动锁定技术和远程偏振编码双光子干涉技术，增强了光孤子的长期稳定性。

研究团队表示，该成果有助于推动量子网络从传统点对点连接向百用户乃至更大规模全连接网络发展，为未来无需信任网络节点的高安全量子通信系统建设提供技术基础。相关成果已于8月3日发表在《自然·通讯》上。

注：本文中包含AI辅助创作的内容。