量子密钥分发技术革命性突破

        中国科学技术大学潘建伟院士团队联合中国科学院上海微系统所、济南量子技术研究院等机构，近日在全球量子保密通信领域取得革命性突破，成功实现基于双场量子密钥分发（TF-QKD）协议的400公里光纤信道下单秒密钥生成率突破10Kbps，创下世界最长量子密钥分发距离与最高密钥生成效率双项纪录。

        量子密钥分发技术（QKD）作为量子信息科学的核心应用之一，其原理基于量子力学不可克隆定理与海森堡测不准原理，通过光量子态调制传递密钥信息，可从根本上抵御传统算力攻击与未来量子计算机的威胁，自1984年Bennett和Brassard提出首个QKD协议（BB84）以来，该技术历经单光子探测、诱骗态协议等关键突破，但传统QKD系统受限于光纤信道损耗与噪声干扰，密钥生成率随传输距离呈指数级衰减，此前国际最优水平在300公里光纤中仅能维持约1Kbps的有效密钥率。

        潘院士团队此次采用的TF-QKD协议由Hugo Lo等学者于2018年理论奠基，通过让量子信号在光纤两端同步发送并交汇于中继节点，结合自主研发的高精度相位补偿算法与抗偏振扰动编解码模块，成功将信道等效损耗降低至传统方案的平方根量级，实验数据显示其密钥率在400公里时仍保持超线性衰减特性，且首次在工程级验证中同步实现误码率低于0.8%的稳定传输，这一里程碑式进展不仅将量子保密通信的经济适用距离拓展至省级行政区划范围，更通过兼容现有光纤通信频段的共纤传输技术，为量子密钥分发与经典数据业务的融合组网扫清了障碍。

        作为我国"量子科技2030"战略的核心支撑成果，该技术已纳入"京沪干线"二期扩容工程与粤港澳量子通信环网规划，预计2025年形成覆盖长三角、京津冀、珠三角的量子密钥服务能力，为智慧城市、跨境金融、国防专网等国家重大需求构建自主可控的量子安全底座，标志着全球量子通信产业化竞赛进入以中国方案为主导的新阶段。