近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陳騰云等與清華大學(xué)馬雄峰合作，首次在實(shí)驗上實(shí)現了模式匹配量子密鑰分發(fā)，相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。

　　量子密鑰分發(fā)基于量子力學(xué)基本原理，可以實(shí)現理論上無(wú)條件安全的保密通。模式匹配量子密鑰分發(fā)協(xié)議(MP-QKD)是由清華大學(xué)馬雄峰研究組于2022年提出的一種新型測量設備無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)協(xié)議，相較于原始的測量設備無(wú)關(guān)協(xié)議，可以將更多的探測事件用于成碼，可以很大程度提高成碼率；相較于雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)協(xié)議和相位匹配協(xié)議，無(wú)需復雜的激光器鎖頻鎖相技術(shù)，節省成本且降低了實(shí)際應用難度，同時(shí)對環(huán)境噪聲有更好的抗干擾能力。

　　潘建偉、陳騰云研究組基于清華大學(xué)馬雄峰研究組提出的模式匹配量子密鑰分發(fā)協(xié)議，利用極大似然估計的數據后處理方法精確地估算出兩個(gè)獨立激光器的頻率差用于參數估計，并結合中科院上海微系統所研制的高效率單光子探測器，實(shí)現了實(shí)驗室標準光纖百公里級、兩百公里級、三百公里級以及超低損光纖四百公里級的安全成碼，相較于之前的原始MDI實(shí)驗，成碼率有明顯提升，并且在三百公里和四百公里距離上較之前實(shí)驗成碼率提升了3個(gè)數量級。

　　研究表明，模式匹配量子密鑰分發(fā)在不需激光器鎖頻鎖相的條件下可以實(shí)現遠距離安全成碼且在城域距離有較高成碼率，極大地降低了協(xié)議實(shí)現難度，對未來(lái)量子通信網(wǎng)絡(luò )構建具有重要意義。