中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授，及同事彭承志、張強等組成的研究小組，在國際上首次成功實現(xiàn)了白天遠(yuǎn)距離(53km)自由空間量子密鑰分發(fā)。

最近，來自于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉教授，以及同事彭承志、張強等組成的研究小組，在青海湖相距53公里的兩點間，完成了白天陽光背景下的量子密鑰分發(fā)實驗。通過地基實驗，在信道損耗和噪聲水平方面，有效驗證了未來構(gòu)建基于量子星座的星地、星間量子通信網(wǎng)絡(luò)的可行性。

國際權(quán)威性學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》，在不久前也刊登了這一成果。

基于衛(wèi)星平臺的量子通信是構(gòu)建，全球量子通信網(wǎng)絡(luò)最為可行的方法。全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，目前已經(jīng)成功實現(xiàn)了首次星地量子通信，為未來開展大尺度量子網(wǎng)絡(luò)和量子通信實驗研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。但是，由于陽光噪聲的影響，“墨子號”衛(wèi)星只能在夜晚工作，這樣一來至少需三天才能完成全球范圍內(nèi)地面站點的覆蓋。

為抑制白天陽光背景噪聲，潘建偉團隊從三個方面發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)：

1、陽光背景噪聲主要包括太陽光直射部分和經(jīng)大氣分子散射部分，太陽光譜中1550納米波段光子成分較低，大氣散射對該波段散射也較小，利用這個特點采用1550納米波段光子開展實驗，優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)，將噪聲降低超過一個數(shù)量級；

2、發(fā)展頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測技術(shù)，在保持單光子高效探測的同時，實現(xiàn)了光譜維度的窄帶濾波，降低噪聲約兩個數(shù)量級；

3、發(fā)展自由空間光束單模光纖耦合技術(shù)，實現(xiàn)了高效耦合和空間維度的窄視場濾波，降低噪聲約兩個數(shù)量級。

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