清华大学首次实现100公里长距离量子直接通信新系统

近日，清华大学团队首次实现通信距离达到100公里的量子直接通信新系统，这是目前世界上最长的量子直接通信距离，有助于实现无中继条件下城际量子直接通信。

在以往的系统中，抽样检测和信息传输均采用相位量子态。此次，清华团队研发的新系统采用相位量子态和时间戳量子态的混合编码。时间戳量子态可用于抽样检测，大大降低噪声影响，通信依然采用具有自补偿性能的相位量子态。因此，新系统具有高度的稳定性和极低的本征误码率（即没有窃听时的误码率），结合具有更强纠错能力的极低码率LDBCH编码，有效提高了安全通信容量、距离和速率。

此外，新系统在50MHz（赫兹）激光脉冲频率下将最大可容忍损耗从5.1dB（分贝）提升到18.4dB，在商用低损耗单模光纤中的最远通信距离达到100公里，突破了之前18公里的最长距离。其通信速率也得到了提升，在30公里光纤距离下通信速率达到22.4kbps。同时，该系统在激光脉冲频率上还有提升空间，相应的通信距离、速率将有望进一步提升，满足部分场景的应用需求。