量子通信新突破

中国科学技术大学的潘建伟院士与彭承志教授、曹原副研究员等强强联手，携手清华大学的王向斌教授以及中国科学院上海微系统与信息技术研究所的尤立星研究员，共同在国际上首次成功完成了测量设备无关的自由空间-光纤混合量子密钥分发网络实验，相关成果已经在线发表在《物理评论快报》上。

这个革命性的实验成果得益于测量设备无关的量子密钥分发协议。这种协议通过双光子干涉技术，彻底消除了探测端的所有安全漏洞，无需对测量端的量子设备进行任何安全性假设。这种协议被认为是各种量子密钥分发协议中的最佳候选协议之一，而利用自由空间信道和卫星是实现全球化量子通信网络的最有效途径。

2020年，这支研究团队已经首次将该协议拓展到自由空间信道。而这次的研究工作，他们进一步挖掘了测量设备无关量子密钥分发协议的潜能，并探索将其扩展到卫星平台的可行性。

实现实用化的星地测量设备无关量子密钥分发网络，需要克服自由空间与光纤组网、白天高背景噪声以及多普勒频移等众多困难。实验团队通过构建多个发射端和信道，配合自适应光学技术和单模光纤耦合，演示了自由空间-光纤接口以及星形网络拓扑结构。

最令人兴奋的是，团队首次揭示了基于双光子干涉的符合探测可以使测量设备无关量子密钥分发协议获得极大的容忍背景噪声的能力，成功实现了正午强烈日光背景下的测量设备无关量子密钥分发实验演示。

另外，针对星地间存在高速相对运动的情形，实验团队还模拟并补偿了卫星过境期间的多普勒频移，将全程的HOM干涉可见度提高到接近理论极限。

通过这些实验研究，这支团队全方位验证了星地间测量设备无关量子密钥分发的可行性，为未来天地一体、高安全性的量子通信网络的构建奠定了坚实基础。