近年來(lái)，量子安全直接通信取得了快速進(jìn)展，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用，提高安全信息速率和通信距離等性能很重要。

近日，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)通信距離達(dá)到100公里的量子直接通信新系統(tǒng)，這是目前世界上最長(zhǎng)的量子直接通信距離，有助于實(shí)現(xiàn)無(wú)中繼條件下城際量子直接通信。

相關(guān)成果于4月6日發(fā)表在《Light-Science&Applications》期刊。清華大學(xué)張浩然(導(dǎo)師王崇愚院士)、孫臻(導(dǎo)師陸建華院士)為論文共同第一作者。物理系龍桂魯教授和信息國(guó)家研究中心殷柳國(guó)研究員為共同通信作者。

2019年，龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)電子系陸建華教授團(tuán)隊(duì)合作，成功研制了國(guó)際上第一個(gè)量子直接通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了1.5公里光纖距離下50bps的安全通信速率。

在以往的系統(tǒng)中，抽樣檢測(cè)和信息傳輸均采用相位量子態(tài)。此次，清華團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新系統(tǒng)采用相位量子態(tài)和時(shí)間戳量子態(tài)的混合編碼，大大降低噪聲影響。

量子直接通信距離首次達(dá)到100公里，可以在無(wú)中繼條件下實(shí)現(xiàn)城市之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)量子直接通信，同時(shí)可以支撐基于安全經(jīng)典中繼建立的廣域量子網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用。

此外，新系統(tǒng)在50MHz(赫茲)激光脈沖頻率下將最大可容忍損耗從5.1dB(分貝)提升到18.4dB，在商用低損耗單模光纖中的最遠(yuǎn)通信距離達(dá)到100公里，突破了之前18公里的最長(zhǎng)距離。