近日，中国科学技能年夜学潘建伟、陈腾云等与清华年夜学马雄峰互助，初次于试验上实现了模式婚配量子密钥分发(Mode-pairing QKD)，相干研究结果在1月17日揭晓于《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

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图1.模式婚配量子密钥分发和谈示用意

量子密钥分发(QKD)基在量子力学基来源根基理，可以实现理论上无前提保险的保密通讯，是以于近几十年来始终是学术界的研究热门。模式婚配量子密钥分发和谈(MP-QKD)是由清华年夜学马雄峰研究组在2022年提出的一种新型丈量装备无关量子密钥分发和谈，要求通讯两边起首将信息编码于单个光学模式中，基在探测相应成果，通讯两边根据必然法则举行配对于，再按照配对于环境举行基矢比对于、参数预计等后处置惩罚操作来孕育发生终极的保险密钥。相较在原始的丈量装备无关和谈(MDI-QKD)，MP-QKD可以将更多的探测事务用在成码，可以很年夜水平提高成码率；相较在双场量子密钥分发和谈(TF-QKD)以及相位婚配和谈（PM-QKD），MP-QKD无需繁杂的激光器锁频锁相技能，节约成本且降低了现实运用难度，同时对于情况噪声有更好的抗滋扰威力。

潘建伟、陈腾云研究组基在清华年夜学马雄峰研究组提出的模式婚配量子密钥分发(MP-QKD)和谈，哄骗极年夜似然预计的数据后处置惩罚要领切确地估算����Ϸapp出两个自力激光器的频次差用在参数预计，并联合中科院上海微体系所尤立星团队研制的高效率单光子探测器，实现了试验室尺度光纤百千米级、两百千米级、三百千米级和超低损光纤四百千米级的保险成码，相较在以前的原始MDI试验，成码率有较着晋升，而且于三百千米以及四百千米间隔上较以前试验成码率晋升了3个数目级。

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图2.模式婚配和谈的成码率比力图

上述研究结果注解，MP-QKD于不需激光器锁频锁相的前提下可以实现远间隔保险成码且于城域间隔有较高成码率，极年夜地降低了和谈实现难度，对于将来量子通讯收集构建具备主要意思。

本研究论文的第一作者为中国科学技能年夜学玻士生朱浩滔以及清华年夜学玻士生黄溢智。该事情获得了科技部、中科院、国度天然科学基金委、安徽省等的资助。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.030801

（合肥微标准物资科学国度研究中央、中科院量子信息以及量子科技立异研究院、科研部）

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