中国科大量子通信领域重要进展：首次在自由空间信道实现测量设备无关量子密钥分发实验

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来自中国科大的消息显示，近日，中国科大潘建伟及其同事彭承志、张强等与清华大学王向斌，中科院上海微系统所尤立星等人合作，首次在国际上实现了基于远距离自由空间信道的测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）实验。这项实验成果不仅实现了将 MDI-QKD 从光纤信道拓展到自由空间信道的突破，也开启了在自由空间信道中实现基于远距离量子干涉的更复杂的量子信息处理任务的可能。据了解，MDI-QKD 协议利用双光子干涉技术消除了探测端的所有安全漏洞，无需对测量端的量子设备进行任何安全性假设，被认为是各种量子密钥分发协议中的最佳候选协议之一。该协议自 2012 年首次提出以来，已在光纤信道上得到快速发展，在距离更远、密钥速率更高和网络验证等方向取得了一系列突破。然而，由于光纤存在固有损耗，量子信号不能像经典通信那样被放大；自由空间信道方面，外太空几乎真空的环境下光信号损耗非常小，通过卫星辅助可极大扩展量子通信距离。近年来，随着 “墨子号”量子科