中国科大完成光纤双场量子密钥分发首次实现658公里远距离光纤传感

来自中科大的消息称，最近几天，中科大潘建伟，张强与济南量子技术学院王，刘洋合作，实现了一套集量子密钥分发和光纤振动传感于一体的实验系统同时完成了TF—QKD，实现了658km的长距离光纤传感，定位精度达到1km，大大突破了传统光纤振动传感技术距离难以超过100km的限制

根据消息显示，光纤振动传感器利用光纤作为传感器进行振动传感，同时利用单根光纤实现振动监测和信号传输由于其具有灵敏度高，响应快，结构简单，分布均匀等优点，在结构健康监测，油气管道泄漏监测，周界防护，地震监测等工程领域具有广泛的应用前景，引起了人们的广泛关注和研究目前，分布式声波传感技术广泛应用于光纤振动传感，其传感距离被限制在100公里以内一个重要的技术挑战是如何克服距离限制，实现长距离光纤振动传感

量子密钥分发是基于量子力学的基本原理，结合一次一个秘密，该加密方法可以实现无条件的安全保密通信由于其重要的现实意义，QKD在过去几十年一直是国际学术界的研究热点2018年提出的TF—QKD协议，可以突破QKD速率的线性极限，被认为是实现超长距离光纤QKD的最佳方案但是TF—QKD的技术要求相当严格，需要两个远程独立激光器的单光子干涉光源频率的微小偏差和光纤链路的任何波动都会积累相位噪声，降低单光子干涉的质量

在构建TF—QKD系统的同时，我们已经做了很大的努力来补偿信道中的相位波动张强说道

潘建伟和张强研究组基于济南量子技术研究所王提出的Rdquo或者不发TF—QKD协议，利用时频传输等关键技术精确控制两路独立激光的频率，随后，研究团队与中国科学技术大学陈云，赵东峰合作，利用附加相位参考光估算出光纤的快速相对相位漂移，恢复了光纤通道上加载的人为可控振动源引起的外界扰动最后，结合中科院上海微系统所余团队研制的高计数率低噪声单光子探测器，最终实现了658km的光纤双场量子密钥分发和光纤振动传感，定位了链路上人工振动源的扰动位置，精度优于1km

研究结果表明，TF—QKD网络架构不仅可以远距离分发安全密钥，还可以应用于远距离振动传感，实现了广域量子通信网络和光纤传感网络的融合。