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重大突破!循态量子联合交大团队刷新自由空间连续变量量子密钥分发传输纪录

发布日期:2026年03月11日    访问人数:

近日,上海交通大学光子传输与通信全国重点实验室黄鹏副研究员、曾贵华教授团队,联合上海循态量子科技有限公司(以下简称“循态量子”)、国科量子通信网络有限公司等单位取得重大科研突破。研究团队国际上首次在白天和夜晚条件下,实现基于高斯调制相干态的7公里城市、9.6公里海洋大气信道全天时、长距离自由空间连续变量量子密钥分发CVQKD)



该成果将此前室外自由空间CVQKD860米的最远传输纪录提升一个数量级以上,成功攻克了自由空间CVQKD长距离传输的核心技术瓶颈。相关研究成果已发表于国际物理学顶刊Physical Review Letters》(PRL),为全天时跨域量子保密通信应用及空地量子接入网络的构建奠定了坚实的技术基础。





循态核心参与,领衔攻关提供产业化技术支撑    

作为国内连续变量量子保密通信领域的领军企业,循态量子深度参与本次核心研究工作,成为产学研协同创新的重要纽带。公司总工程师李华生作为论文共同第一作者,带领核心技术团队全程开展空间CVQKD设备核心技术攻关与试验落地,将循态量子多年来在连续变量量子密码技术领域的产业化研发经验与实验室前沿研究深度融合,为本次成果的突破提供了关键的产业化技术支撑。

此次研究也充分彰显了循态量子在连续变量量子密码技术领域深厚的技术积淀、领先的工程化实践能力,以及在核心技术研发上的国际竞争力。



直击行业痛点!三大技术维度攻克长距离传输难题

连续变量量子密钥分发(CVQKD)因能实现远程用户高速、无条件安全的密钥共享,且与经典光通信网络天然兼容、可有效抵抗背景光噪声,成为量子保密通信的重要技术路线。但此前,室外自由空间CVQKD的实验传输距离长期局限于860米,长距离传输中,大气信道的传输衰减、剧烈起伏会导致量子信号的强度、相位、偏振发生大幅变化,接收端难以精准重建编码信息,进而引入巨大过噪声,成为行业发展的核心难题。



为攻克这一技术瓶颈,循态量子与交大团队组成的联合研究小组,整合产学研优势资源,从量子态操控、信号处理、捕获跟踪三大维度实现关键技术突破,成功开发出一套可全天时抵抗相干攻击的高斯调制相干态CVQKD系统。


循态量子凭借在连续变量量子密码技术多年的产业化研发经验,在量子态高精度校正、低噪声信号处理、高效ATP技术落地等关键环节提供了核心技术方案,有效解决了实际大气环境中量子信号传输的稳定性与精准性问题;同时,依托相干探测技术的模式选择性优势,该系统无需额外波长转换设备和窄线宽光谱滤波,即可在强烈日光背景下平稳运行,实现高效全天时工作,这一技术特性也成为本次突破的重要亮点。



实测试验验证!跨场景稳定成码彰显技术实用性  

基于联合研发的核心系统,研究团队分别在上海开展7公里城市大气信道实验,在大连开展9.6公里跨海面与沿海城市的海洋大气信道实验,充分验证技术在不同复杂大气环境下的适配性。


实验结果显示,该系统在白天、夜晚不同光照条件下均能稳定生成安全密钥,其中7公里城市环境下最大加权密钥率达2.35bps,9.6公里海洋环境这一极具挑战的场景下,仍实现0.48bps的安全成码率,充分印证了技术的实用性、稳定性与场景适配性,为后续产业化落地奠定了扎实的试验基础。



成果意义深远!为全天时全域量子保密通信网络构建铺路    

本次研究成果的取得,是循态量子继此前在光纤CVQKD领域实现多项突破后,在自由空间CVQKD领域的又一重大成果,再次印证了公司在连续变量量子密码技术领域的国际领先地位。

值得关注的是,CVQKD系统完全采用成熟的经典相干光通信组件构建,与现有地面光纤通信网络具备天然融合优势。本次长距离自由空间传输的突破,不仅打破了行业技术壁垒,更让CVQKD技术在跨域量子保密通信中的应用成为可能,为未来构建包含高空平台、无人机、卫星在内的集成空地量子接入网络,实现量子保密通信的全域覆盖提供了核心技术支撑。



坚守产学研融合!持续引领产业高质量发展    

循态量子是国际上首家专注于连续变量量子保密通信技术产业化的高科技企业,多年来始终坚持“产学研用”深度融合的发展路径,与上海交通大学保持长期紧密的合作关系,在光纤及自由空间CVQKD领域取得了一系列具有行业影响力的创新成果。此次联合攻关取得的重大突破,是循态量子坚持核心技术自主研发、深化产学研协同创新的又一重要成果。


未来,循态量子将继续依托在连续变量量子密码技术领域的核心技术优势,加快本次科研成果的产业化转化,推动自由空间CVQKD技术与光纤量子保密通信技术的融合应用,不断丰富量子保密通信的应用场景,为构建全域、全天时、高安全的量子保密通信网络贡献循态力量,持续引领我国连续变量量子保密通信产业的高质量发展。


论文链接:https://doi.org/10.1103/hvhx-pdrn



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